کامپیوترهایی که از الماس ساخته شده اند - وبلاگ ماشین

به گزارش وبلاگ ماشین، مهر نوشت: براساس نتایج کار محققان در آزمایشگاه ملی آرگون (DOE)وزارت انرژی آمریکا،دانشگاه شیکاگو و دانشگاه کمبریج،فناوری محاسبات کوانتومی ممکن است یک ساختار نو برای فراوری کیوبیت در اختیار داشته باشد.

این گروه تحقیقاتی با کشیدن لایه های نازک الماس، بیت های کوانتومی ایجاد کردند که می تواند با تجهیزات و هزینه های قابل توجه کمتری کار نمایند. این تغییر بعلاوه کنترل بیت ها را آسان تر می نماید.

یافته های آنها در قالب مقاله ای با عنوان Microwave-Based Quantum Control and Coherence Protection of Tin-Vacancy Spin Qubits in a Strain-Tuned Diamond-Membrane Heterostructure در مجله Physical Review به چاپ رسیده است. محققان امیدوارند که بتوانند شبکه های کوانتومی آینده را عملی تر کند.

الکس هایت، استادیار دانشکده مهندسی مولکولی می گوید: این روش به شما امکان می دهد تا دمای عملیاتی این سیستم ها را به طور چشمگیری افزایش دهید، تا جایی که استفاده از آن ها به منابع بسیار کمتری احتیاج داشته باشد.

بیت های کوانتومی یا کیوبیت ها دارای ویژگی های منحصربه فردی هستند که آنها را مورد توجه دانشمندان قرار می دهد برای مثال، می توانند عملاً در برابر کوشش های هک غیرقابل نفوذ باشند. اما چالش های مهمی وجود دارد که باید قبل از تبدیل شدن به یک فناوری گسترده و روزمره، آنها را حل کرد.

یکی از مسائل اصلی در درون گره نهفته است که اطلاعات را در طول یک شبکه کوانتومی منتقل می نماید. کیوبیت هایی که این گره ها را تشکیل می دهند به گرما و ارتعاشات بسیار حساس هستند، بنابراین دانشمندان باید آنها را تا دمای بسیار پایین خنک نمایند تا کار نمایند.

بیشتر کیوبیت ها برای راه اندازی به یک یخچال مخصوص به مقدار یک اتاق و تیمی از افراد بسیار آموزش دیده احتیاج دارند، بنابراین اگر یک شبکه کوانتومی صنعتی احتیاج به زیرساخت و نیروی کار زیادی دارد.

یکی از امیدوارنماینده ترین انواع کیوبیت ها از الماس ساخته می گردد. این کیوبیت ها باید تا اندکی بالای صفر مطلق خنک شوند.

این تیم می خواست ساختار الماس را اصلاح کند تا ببیند چه پیشرفت هایی می توانند انجام دهند. دانشمندان دریافتند که اگر یک لایه نازک از الماس را روی شیشه داغ قرار دهند، می توانند الماس را در سطح مولکولی بکشند. چنین ساختاری را می توان با امواج ماکروویو نیز ایجاد کرد.

مت آتاتور، استاد فیزیک دانشگاه کمبریج و یکی از نویسندگان این مقاله گفت: با ترکیب زمان انسجام طولانی مدت و کنترل کوانتومی به وسیله امواج مایکروویو، مسیر توسعه دستگاه های مبتنی بر الماس برای شبکه های کوانتومی روشن است.

5858