ساخت کابل دیجیتالی کوانتومی

بخش ارتعاشی کابل که اطلاعات را میان دو حوزه‌ی ابرهادی منتقل می‌کند، میان دانشمندان به «اتوبوس کوانتومی» معروف است و این قابلیت را دارد که داده‌ها را میان دو یا چند کیوبیت منتقل نماید

فیزیکدانان مؤسسه‌ی ملی تحقیقات و فناوری (NIST) اطلاعات را از طریق ارتعاش‌های الکترونیکی روی یک کابل آلومینیومی که به روش میکروساخت تولید شده بود، میان دو اتم مصنوعی انتقال دادند.

به گزارش ایسنا، آن‌ها با این کار ابزار جدیدی برای استفاده در رایانه‌های قدرتمند کوانتومی آینده توسعه داده‌اند.

این سیستم شبیه کابل مورد استفاده در تلویزیون‌های کابلی است که قابلیت‌های اضافی دیگری همچون ابررسانایی (مقاومت الکتریکی صفر) و بیت‌های اطلاعاتی چندمنظوره‌ای که از قوانین غیرطبیعی فیزیک کوانتوم تبعیت می‌کنند را نیز دارا می‌باشد.

این کابل ارتعاشی شاید روزی در رایانه‌های کوانتومی که برای انجام عملکردهای خاصی همچون شکستن کد و جست‌وجو در بانک‌های اطلاعاتی بر رفتار کوانتومی مبتنی بوده و بسیار سریع‌تر از رایانه‌های امروزی می‌باشند، مورد استفاده قرار بگیرند؛ به‌علاوه، تولید اجزای ابرهادی توسعه‌یافته در مؤسسه‌ی ملی استاندارد و فناوری، بسیار آسان‌تر از کاندیداهای رقیب دیگر بوده و افزایش مقیاس تولید آن‌ها برای کاربردهای عملی نیز امکان‌پذیرتر است.

بر خلاف ابزارهای الکترونیک معمول که اطلاعات را به شکل بیت‌های دیجیتالی که می‌توانند یک یا صفر باشند، ذخیره می‌کنند، هر حوزه‌ی ابرهادی به‌صورت یک بیت کوانتومی یا کیوبیت عمل می‌کند که می‌تواند مقادیر صفر و یک را به صورت همزمان در خود نگهداری کند.

کیوبیت‌هایی که در این «ابروضعیت» متشکل از هر دو حالت قرار دارند، می‌توانند به‌طور همزمان محاسبات بسیار بیش‌تری نسبت به انواع مشابه معمول خود انجام دهند؛ این قابلیت امکان تولید رایانه‌های بسیار سریع‌تر وقدرتمندتر را فراهم می‌کند.

بخش ارتعاشی کابل که اطلاعات را میان دو حوزه‌ی ابرهادی منتقل می‌کند، میان دانشمندان به «اتوبوس کوانتومی» معروف است و این قابلیت را دارد که داده‌ها را میان دو یا چند کیوبیت منتقل نماید.

کار مؤسسه‌ی ملی استاندارد و فناوری روی جلد مجله‌ی Nature شماره‌ی 27 سپتامبر آورده شده است. این دانشمندان ابتدا اطلاعات را در یک کیوبیت کدگذاری کرده و سپس آن را به‌صورت انرژی میکروویو به قسمت ارتعاشی کابل برای یک ذخیره‌سازی کوتاه به مدت 10 نانوثانیه منتقل کرده و در نهایت اطلاعات را به‌صورت موفقیت‌آمیزی به کیوبیت دوم منتقل کردند.

«ری سیموندز» فیزیکدان NIST می‌گوید: ما عنصر جدیدی را برای سیستم‌های اطلاعات کوانتومی آزمایش کردیم. این امر بسیار مهم است، چرا که بدین معنی است که ما می‌توانیم کیوبیت‌های بیش‌تری را با یکدیگر مرتبط کرده و با استفاده از یک عنصر ساده، اطلاعات را میان آنها جابه‌جا کنیم.