رکورد جهانی دقت گیت‌ها با کیوبیت‌های فلکسونیوم جدید شکسته شد

رایانش کوانتومی به عنوان یکی از نوآورانه‌ترین شاخه‌های علم و فناوری، توانایی تغییر بنیادین روش‌های پردازش اطلاعات را دارد. با این حال، چالش‌های بزرگی مانند خطا‌های ناشی از نویز محیطی و محدودیت‌های کنترلی کیوبیت‌ها، مانع از تحقق کامل این پتانسیل می‌شود.

به گزارش خبرنگار علمی برنا، محققان مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) با توسعه کیوبیت‌های فلکسونیوم که به رکورد جهانی دقت گیت‌ها دست یافته‌اند، گامی بزرگ در حوزه رایانش کوانتومی برداشته‌اند.

این پیشرفت، راه را برای اجرای الگوریتم‌های کوانتومی بدون خطا هموار کرده و نویدبخش آینده‌ای روشن برای سیستم‌های کوانتومی پایدار است.

رایانش کوانتومی و کیوبیت‌ها

رایانش کوانتومی با استفاده از اصول مکانیک کوانتومی، قادر به حل مسائل پیچیده‌ای است که رایانه‌های کلاسیک توانایی انجام آنها را ندارند. این فناوری از کیوبیت‌ها برای پردازش اطلاعات بهره می‌گیرد که می‌توانند هم‌زمان در چندین حالت وجود داشته باشند، برخلاف بیت‌های سنتی که فقط در دو حالت صفر و یک قرار می‌گیرند.

با این حال، افزایش مقیاس رایانه‌های کوانتومی به دلیل حساسیت بالای کیوبیت‌ها به نویز‌های خارجی و نقص‌های سیستم، چالش بزرگی محسوب می‌شود. این مشکلات می‌توانند خطا‌هایی ایجاد کنند که محاسبات را مختل کرده و پیچیدگی و مدت زمان اجرای الگوریتم‌های کوانتومی را محدود کنند. از این رو، محققان در MIT و سایر مؤسسات علمی به طور مداوم در تلاش برای بهبود عملکرد کیوبیت‌ها هستند تا قابلیت اعتماد و مقیاس‌پذیری این فناوری را ارتقا دهند.

پیشرفت در دقت گیت‌های کوانتومی

به گزارش ساینس دیلی، در پژوهشی جدید، محققان MIT با استفاده از کیوبیت‌های فلکسونیوم و توسعه دو تکنیک کنترلی جدید، موفق به دستیابی به رکورد جهانی دقت گیت تک‌کیوبیتی ۹۹.۹۹۸ درصد شدند. این نتیجه، تکمیل‌کننده دستاورد لئون دینگ، پژوهشگر سابق MIT، در سال ۲۰۲۳ است که دقت گیت دوکیوبیتی ۹۹.۹۲ درصد را نشان داده بود.

غلبه بر تداخل و خطا‌های چرخشی

یکی از چالش‌های اساسی در رایانش کوانتومی، فرایند تداخل است که در آن کیوبیت‌ها اطلاعات کوانتومی خود را از دست می‌دهند. پژوهشگران MIT با استفاده از تکنیک‌های جدید، موفق شدند گیت‌های کوانتومی را سریع‌تر کرده و اثرات تداخل را کاهش دهند.

یکی از این تکنیک‌ها، استفاده از پالس‌های هم‌زمان (commensurate pulses) بود که به کمک آن خطا‌های چرخشی قابل پیش‌بینی و اصلاح‌پذیر شدند. این روش ساده و قابل اعمال بر سایر کیوبیت‌های مشابه است.

نوآوری در کیوبیت‌های فلکسونیوم

فلکسونیوم، نوعی کیوبیت ابررسانا است که به دلیل استفاده از «سوپراینداکتور» برای حفاظت در برابر نویز محیطی، دقت بیشتری در عملیات منطقی ارائه می‌دهد. این فناوری، گامی مهم در جهت محاسبات کوانتومی سریع‌تر و دقیق‌تر به شمار می‌آید.

این پروژه، نمونه‌ای برجسته از تلفیق مفاهیم فیزیک و مهندسی الکترونیک برای دستیابی به نتایج بهتر است و نشان‌دهنده پیشرفتی مهم در راه تحقق رایانش کوانتومی بدون خطا است.

این دستاورد به دقت بی‌سابقه در گیت‌های کوانتومی، نشان‌دهنده آینده‌ای روشن برای فناوری‌های کوانتومی است. تکنیک‌های نوآورانه آنها، نه‌تنها مشکلات فعلی رایانش کوانتومی را بهبود می‌بخشد، بلکه راه را برای طراحی سیستم‌های کوانتومی کارآمدتر و مقیاس‌پذیرتر هموار می‌کند. این پیشرفت، گامی مهم در مسیر تحقق رایانش کوانتومی بدون خطا و بهره‌برداری از تمام ظرفیت‌های این فناوری انقلابی است.

انتهای پیام/