اخبار کوانتومی – معماری جدید رایانه‌های کوانتومی ابررسانا برای حل مشکل سیم‌کشی
عنوان خبر: معماری جدید رایانه‌های کوانتومی ابررسانا برای حل مشکل سیم‌کشی
ژانر/موضوع: محاسبات کوانتومی، کیوبیت ابررسانا
تاریخ انتشار خبر: 17 دسامبر 2024
منبع خبر: The Quantum Insider
چکیده: پلنکیان، یک نوآور در حوزه فناوری کوانتومی، معماری جدیدی برای رایانه‌های کوانتومی ابررسانا ارائه کرده است. این معماری جدید بر حل مشکل «سیم‌کشی» متمرکز است که یکی از موانع اصلی در مقیاس‌پذیری سیستم‌های کوانتومی محسوب می‌شود. این نوآوری شامل یک خط کنترل مشترک است که می‌تواند چندین کیوبیت را به‌طور همزمان کنترل کند. این طراحی نیاز به سیم‌کشی جداگانه برای هر کیوبیت را حذف می‌کند و پیچیدگی و هزینه سیستم‌های بزرگ‌مقیاس را کاهش می‌دهد. معماری ارائه شده یک مکانیسم کنترل یکپارچه ارائه می‌دهد که با محاسبات کوانتومی جهان شمول سازگار است. یکی از ویژگی‌های کلیدی این طراحی، استفاده از گیت سه‌کیوبیتی Toffoli است که عملیات منطقی و تصحیح خطا را امکان‌پذیر می‌کند و در عین حال تعداد کیوبیت‌های فیزیکی مورد نیاز را کاهش می‌دهد و هزینه‌ها و نویز حرارتی را به حداقل می‌رساند.
شرح کامل خبر:
شرکت Planckian، یک نوآور در حوزه فناوری کوانتومی، معماری جدیدی برای تراشه کوانتومی ابررسانایی ارائه کرده است که مشکلات حیاتی سیم‌کشی را که مانعی برای مقیاس‌پذیری کامپیوترهای کوانتومی بوده، برطرف می‌کند. کامپیوترهای کوانتومی ابررسانایی سنتی برای هر کیوبیت به خطوط کنترل جداگانه نیاز دارند که پیچیدگی سیم‌کشی در یک سیستم بزرگ را افزایش می‌دهد. پلنکیان در این طراحی نوآورانه با استفاده از یک خط کنترل مشترک که امکان کنترل چندین کیوبیت به‌طور همزمان را فراهم می‌کند، پیچیدگی سیم‌کشی را کاهش داده و مقیاس‌پذیری را بهبود می‌بخشد. این معماری نوآورانه که به عنوان “تسمه نقاله” شناخته می‌شود، ابتدا توسط پروفسور ست لوید از MIT پیشنهاد شد و امکان کنترل جهان شمول کیوبیت‌ها را فراهم کرده و از محاسبات کوانتومی جهان شمول پشتیبانی می‌کند. با استفاده از خط کنترل مشترک، این سیستم دستگاه کنترل را ساده می‌کند، نویز حرارتی را کاهش می‌دهد و هزینه‌های مرتبط با کنترل کیوبیت‌ها را پایین می‌آورد. لوید این طراحی را هم ساده و هم زیبا توصیف کرده و بر قابلیت آن برای پیشبرد مقیاس‌پذیری و خطاپذیری کامپیوترهای کوانتومی تأکید می‌کند. یکی از ویژگی‌های کلیدی این معماری، استفاده از گیت سه کیوبیتی Toffoli است که قابلیت‌های محاسباتی را افزایش داده و تعداد کیوبیت‌های فیزیکی مورد نیاز را کاهش می‌دهد. این کاهش نه تنها سیستم را ساده‌تر می‌کند بلکه زیرساخت‌های کنترلی لازم را نیز به حداقل می‌رساند و مشکل سیم‌کشی را که مانع توسعه کامپیوترهای کوانتومی ابررسانایی بزرگ‌مقیاس بوده، برطرف می‌کند. مدارهای ابررسانایی به دلیل زمان‌های همدوسی بالا و سازگاری با تکنیک‌های ساخت نیمه‌رسانا، به‌عنوان یک روش پیشرو برای ساخت کامپیوترهای کوانتومی بزرگ‌مقیاس در نظر گرفته می‌شوند. اما پیچیدگی کنترل کیوبیت‌ها به‌صورت فردی مانعی بزرگ برای مقیاس‌پذیری این سیستم‌ها بوده است. معماری پلنکیان با امکان کنترل مؤثر کیوبیت‌ها از طریق خطوط مشترک، راه‌حلی عملی برای مقیاس‌پذیری سیستم‌های کوانتومی ارائه می‌دهد. این پیشرفت نمایانگر گامی بزرگ در حوزه پردازش اطلاعات کوانتومی است که می‌تواند به تحقق کامپیوترهای کوانتومی مقیاس‌پذیر و مقاوم در برابر خطا سرعت ببخشد. با ساده کردن مکانیزم‌های کنترل و کاهش زیرساخت‌های فیزیکی مورد نیاز، معماری پلنکیان می‌تواند منجر به سیستم‌های کوانتومی کارآمدتر و مقرون‌به‌صرفه‌تر شود و صنعت را به کاربردهای عملی کوانتومی نزدیک‌تر کند.
دیدگاه خود را درباره این خبر با ما به اشتراک بگذارید.
