اخبار کوانتومی – دستاورد جدید IBM در ارتباطات کوانتومی مبتنی بر مایکروویو
عنوان خبر: دستاورد جدید IBM در ارتباطات کوانتومی مبتنی بر مایکروویو
ژانر/موضوع: ارتباطات کوانتومی، شرکت IBM
تاریخ انتشار خبر: 9 ژانویه 2025
لینک مقاله: arXive
چکیده: پژوهشگران IBM Quantum اخیراً به دستاوردی مهم در ارتباطات کوانتومی دست یافته‌اند. آن‌ها سه قابلیت اساسی را که برای توسعه شبکه‌های کوانتومی حیاتی هستند، به نمایش گذاشتند: سیستم تله‌پورت کوانتومی با فیدلیتی بالا، مکانیزم کارآمد جابه‌جاییِ (swap) درهم‌تنیدگی، و ایجاد درهم‌تنیدگی متغیر پیوسته (CV) با استفاده از تابش مایکروویو. آن‌ها توانستند با استفاده از میکسرهای جوزفسون، به فیدلیتی تله‌پورت ۷۳٪ دست یابند که از حد کلاسیک ۵۰٪ فراتر است و بین گره‌های کوانتومی دوردست که هیچ تعامل قبلی نداشتند، درهم‌تنیدگی برقرار کنند. این نتایج گامی مهم در پیاده‌سازی سیستم‌های ارتباطات کوانتومی با برد متوسط و محاسبات کوانتومی ماژولار محسوب می‌شود و می‌توانند زیرساخت‌های ارتباطات کوانتومی آینده را، به‌ویژه در حوزه مایکروویو که برای فناوری‌های کیوبیت‌های ابررسانا حیاتی است، تقویت کنند.
شرح کامل خبر:
محققان IBM Quantum به پیشرفتی مهم در حوزه ارتباطات کوانتومی دست یافته‌اند. آن‌ها موفق به اجرای تله‌پورت و جابه‌جایی (swapping) درهم‌تنیدگی متغیر پیوسته (CV) با استفاده از امواج مایکروویو شده‌اند. این دستاورد، ارتباطات کوانتومی را با پردازنده‌های کوانتومی ابررسانا مرتبط می‌کند و راه را برای شبکه‌های کوانتومی مقیاس‌پذیر نیز هموار می‌سازد. این تیم تحقیقاتی به سرپرستی بلیغ عبدو (Baleegh Abdo)، نشان داده‌اند که سیستم‌های مبتنی بر CV می‌توانند در محاسبات کوانتومی ماژولار و ارتباطات کوانتومی با برد متوسط نقش مؤثری ایفا کنند. این تیم با استفاده از میکسر جوزفسون، دستگاهی ابررسانا، موفق به تولید درهم‌تنیدگی دو حالته در امواج مایکروویو شدند. آن‌ها به عدد نگاتیویتی لگاریتمی ۱٫۵ دست یافتند که نشان‌دهنده درجه بالایی از درهم‌تنیدگی است. برخلاف سیستم‌های نوری، این روش مبتنی بر مایکروویو با پردازنده‌های کوانتومی ابررسانا سازگاری مستقیم دارد و امکان یکپارچه‌سازی آسان آن‌ها را فراهم می‌کند. این منبع درهم‌تنیدگی کارآمد از نظر سخت‌افزاری، برای ساخت سیستم‌های کوانتومی توزیع‌شده حیاتی است. همچنین این تیم دستگاه تله‌پورت کوانتومی‌ای توسعه داده که قادر است حالت‌های کوانتومی را بدون انتقال فیزیکی آن‌ها منتقل کند. آن‌ها با استفاده از حالت‌های CV مایکروویو، حالت‌های خلأ و همدوس را با فیدلیتی ۷۳٪ تله‌پورت کردند که بالاتر از حد کلاسیک ۵۰٪ است. این موفقیت نشان‌دهنده امکان‌پذیری تله‌پورت کوانتومی در حوزه مایکروویو است و نقش بالقوه آن در اتصال پردازنده‌های ابررسانا در فواصل کوتاه تا متوسط را نشان می‌دهد. تیم IBM همچنین جابجایی درهم‌تنیدگی را که برای ارتباطات کوانتومی بلندبرد حیاتی است، به نمایش گذاشت. با اعمال این پروتکل بر روی حالت‌های مایکروویو غیرتبهگن، آن‌ها درهم‌تنیدگی بین دو سیستم دوردست با نگاتیویتی لگاریتمی ۰٫۵۳ ایجاد کردند. این پیشرفت، تحقق عملی تکرارگرهای کوانتومی را که برای افزایش برد ارتباطات کوانتومی ضروری هستند، نزدیک‌تر می‌کند و گامی مهم به سوی شبکه‌های کوانتومی بلندبرد است. با وجود این نتایج چشمگیر، چالش‌هایی همچنان باقی است، به‌ویژه در کاهش تلفات و افزایش فیدلیتی تله‌پورت. با این حال، این پژوهش سیستم‌های کوانتومی مبتنی بر CV را به عنوان مسیری مقیاس‌پذیر و کارآمد برای ساخت شبکه‌های کوانتومی معرفی می‌کند. IBM Quantum با همگام‌سازی ارتباطات کوانتومی با فناوری‌های ابررسانا، گامی بزرگ به سوی تحقق اینترنت کوانتومی و محاسبات کوانتومی توزیع‌شده برداشته است.
دیدگاه خود را درباره این خبر با ما به اشتراک بگذارید.
