انگلستان تراشه کوانتومی با عملکرد دو برابر توسعه داد
یک تراشه کوانتومی با عملکرد بالا که توسط شرکت آکسفورد آیونیکس، منشعب شده از دانشگاه آکسفورد، ساخته شده است، رکوردهای قبلی در حوزه رایانش کوانتومی را شکسته است. این دستاورد در حالی شگفت‌آور است که در طول فرآیند ساخت از تصحیح خطا استفاده نشده و این تراشه همچنین می‌تواند در کارخانه‌های نیمه‌هادی موجود ساخته شود. شرکت انتظار دارد در سه سال آینده یک رایانه کوانتومی مفید در دسترس جهان قرار گیرد.
رایانش کوانتومی مرز بعدی رایانش است، جایی که رایانه‌ها قادر خواهند بود نتایج را به سرعت محاسبه کنند و اطلاعاتی را مصرف کنند که سال‌ها طول می‌کشد تا سریع‌ترین سوپرکامپیوترهای امروز پردازش کنند.
موسسه‌های تحقیقاتی و شرکت‌های خصوصی اکنون در حال رقابت برای ساخت اولین رایانه کوانتومی قابل استفاده در جهان هستند. با این حال، واحد ذخیره‌سازی داده پایه یا بیت کوانتومی (بیت کوانتومی) تنها در شرایط بسیار تخصصی قابل کار است. محققان باید راه‌های ساده‌تری برای پردازش کیوبیت‌ها پیدا کنند تا این فناوری بیشتر مورد استفاده قرار گیرد.
خلاص شدن از لیزرها
آکسفورد آیونیکس که در سال ۲۰۱۹ توسط دانشمندان برجسته آکسفورد تأسیس شد، از روش یون محبوس برای رایانش کوانتومی استفاده می‌کند. در مقایسه با رویکردهای دیگر، یون‌های محبوس می‌توانند در اندازه‌گیری‌های دقیق کمک کنند در حالی که برای مدت زمان طولانی‌تری در ابرپوزیسیون باقی می‌مانند.
کنترل یون‌های محبوس برای محاسبه به طور معمول با لیزرها انجام می‌شود. با این حال، آکسفورد آیونیکس استفاده از لیزرها را حذف کرده و روشی الکترونیکی برای دستیابی به همان اثر توسعه داده است. آنها این روش را کنترل کیوبیت الکترونیکی می‌نامند.
تیم آکسفورد آیونیکس همه چیزهای لازم برای کنترل یون‌های محبوس را بر روی یک تراشه سیلیکونی ادغام کرده است. این تراشه می‌تواند در هر کارخانه ساخت نیمه‌هادی موجود ساخته شود و امکان مقیاس‌گذاری رایانه‌های کوانتومی مبتنی بر یون محبوس را فراهم کند.
در یک بیانیه مطبوعاتی که به اینترستینگ انجینیرینگ ارسال شده، آکسفورد آیونیکس تأیید کرده که در عملکرد گیت دو-کیوبیت و تک-کیوبیت رکوردهای صنعتی را شکسته است.
کریس بالانس، هم‌بنیانگذار و مدیرعامل آکسفورد آیونیکس، در این بیانیه گفت: "بزرگترین بازیگران صنعت مسیرهای متفاوتی به سمت تحقق رایانش کوانتومی پیش گرفته‌اند."
او افزود: "از ابتدا، ما رویکردی شبیه به 'موشک' را اتخاذ کرده‌ایم - تمرکز بر ساخت فناوری قوی با حل چالش‌های دشوار. این به معنای استفاده از فیزیک نوین و مهندسی هوشمندانه برای توسعه تراشه‌های کیوبیت با عملکرد بالا است که برای دستیابی به کاربردهای مفید نیازی به تصحیح خطا ندارند و می‌توانند بر روی یک تراشه نیمه‌هادی کلاسیک کنترل شوند."
دوبار عملکرد، ۱۰ برابر کمتر کیوبیت
یک چالش عمده در استفاده از رایانه‌های کوانتومی این است که چگونه سیستم به راحتی خطاها را جمع‌آوری می‌کند، با توجه به سرعت‌های سریع محاسبات. بنابراین، محققان از تعداد زیادی کیوبیت برای ساخت کیوبیت‌های منطقی استفاده می‌کنند که پاسخ‌های باثبات‌تری می‌دهند و تصحیح خطا را به محاسبات اعمال می‌کنند.
آکسفورد آیونیکس می‌گوید کیوبیت‌های با عملکرد بالای آنها نیاز به تصحیح خطا را حذف می‌کنند و امکان کاربردهای تجاری بدون هزینه‌های مرتبط با تصحیح خطا را فراهم می‌کنند. این شرکت مطمئن است که با توجه به مقیاس‌پذیری سیستم کنترل کیوبیت الکترونیکی، می‌تواند در چند سال آینده یک تراشه ۲۵۶ کیوبیت بسازد.
تام هارتی، CTO آکسفورد آیونیکس، گفت: "وقتی یک رایانه کوانتومی می‌سازید، عملکرد به اندازه‌ی اندازه مهم است - افزایش تعداد کیوبیت‌ها بی‌معنا است اگر نتایج دقیقی تولید نکنند. ما اکنون ثابت کرده‌ایم که روش ما بهترین سطح عملکرد را در رایانش کوانتومی تا به امروز فراهم کرده است و اکنون در سطح مورد نیاز برای شروع باز کردن تأثیر تجاری رایانش کوانتومی قرار دارد."
هارتی نتیجه‌گیری کرد: "این لحظه‌ای بسیار هیجان‌انگیز برای تیم ما است و برای تأثیر مثبتی که رایانش کوانتومی بر جامعه به طور کل خواهد داشت."
