أحرز الباحثون من جامعة طوكيو وجامعة جوتنبرغ الرئيسية وجامعة بالاكي أولوموك تقدمًا كبيرًا في مجال الحوسبة الكمومية الضوئية من خلال توضيح نهج جديد لبناء كمبيوتر كمومي. على عكس الأساليب التقليدية التي تعتمد على التصادمات الضوئية الفردية كوحدات قياسية، فإن هذه الطريقة الجديدة تستخدم نبضة ضوء مولدة بالليزر تتكون من عدة ذرات فوتونية، مما يوفر إمكانيات تصحيح الأخطاء المحسنة.
تقدم البحث المبتكر للفريق، الذي نُشر في مجلة Science، مفهوم الوحدة القياسية المنفذة من خلال نبضة ضوء واحدة. من خلال تحويل نبضة الليزر إلى حالة بصرية كمية، حقق الباحثون قدرات تصحيح الأخطاء الفطرية. وهذا يعني أنه يمكن تصحيح الأخطاء فورًا، مما يقضي على الحاجة إلى تفاعلات معقدة بين الذرات فوتونية فردية.
“نحتاج فقط إلى نبضة ضوء واحدة للحصول على وحدة قياسية قوية،” أوضح البروفيسور بيتر فان لوك من جامعة ماينز. في هذا النهج الجديد، تكون الوحدة القياسية المادية مكافئة بالفعل لوحدة قياسية منطقية، وهذا يُمثل مفهومًا مذهلاً وفريدًا في الحوسبة الكمومية. بالرغم من أن التجربة التي أُجريت في جامعة طوكيو لم تحقق مستوى التحمل من الأخطاء المطلوب، فإنها توضح بوضوح إمكانية تحويل الوحدات القياسية غير القابلة للتصحيح على نحو شامل إلى وحدات قابلة للتصحيح باستخدام أحدث الأساليب البصرية الكمومية.
بالمقارنة مع تقنيات الحوسبة الكمومية الحالية الأخرى، توفر الطريقة الضوئية عدة مزايا. على عكس أنظمة الحالة الصلبة العالية التوصيل القائمة على فائقة القدرة، التي تتطلب درجات حرارة منخفضة للغاية، تعمل أنظمة الفوتونات عند درجة حرارة الغرفة بشكل طبيعي. بالإضافة إلى ذلك، تعمل الفوتونات بشكل فطري بسرعات عالية، مما يتيح لها الحساب بشكل أسرع. ومع ذلك، تكمن التحديات في منع فقدان الوحدات القياسية والأخطاء الأخرى، والتي يمكن تحقيقها عن طريق ربط عدة نبضات ضوء لفوتون فردي لتشكيل وحدات قياسية منطقية.
على الرغم من أن تطوير أجهزة الحوسبة الكمومية الوظيفية لا يزال يواجه عقبات مثل الحاجة إلى عدد كبير من الوحدات القياسية المادية، إلا أن هذا البحث المبتكر يفتح آفاقًا جديدة لمستقبل الحوسبة الكمومية. من خلال تسخير إمكانات نبضات الضوء المولده بواسطة الليزر، يكون العلماء على بُعد خطوة واحدة من تحقيق أنظمة حوسبة كمومية موثوقة وقابلة للتطوير.
الأسئلة المتكررة (FAQs)
The source of the article is from the blog regiozottegem.be