نور امکان ساخت کامپیوترهای کوانتومی با نمایشگرها و لیزرهای معمولی را فراهم می‌کند
کامپیوترهای کوانتومی اغلب بسیار گران‌قیمت هستند، و ساخت آن‌ها به دلیل نیاز به مواد، قطعات و تجهیزاتی مانند سیستم‌های کرایوجنیک و الکترونیک پیشرفته، معمولاً میلیون‌ها دلار هزینه دارد.
این یکی از دلایلی است که چرا فقط بخش‌های توسعه‌یافته‌ای از جهان به این فناوری پیشرفته محاسباتی دسترسی دارند.
با این حال، یک مطالعه جدید توسط پژوهشگران دانشگاه ویتواترسرند در ژوهانسبورگ (دانشگاه ویتس) کامپیوتر کوانتومی‌ای را با تجهیزات معمولی پیشنهاد می‌کند.
این نوآوری پتانسیل این را دارد که فناوری محاسبات کوانتومی قدرتمند را برای همه مقرون‌به‌صرفه و دسترس‌پذیرتر کند.
شاید باورنکردنی به نظر برسد، اما نویسندگان این مطالعه یک کامپیوتر کوانتومی با استفاده از تنها پرتوهای لیزر، نمایشگرهای دیجیتالی (مانند آن‌هایی که در پروژکتورها یافت می‌شوند) و لنزهای ساده ساخته‌اند. هنگامی که آن‌ها آزمایش‌های خود را اجرا کردند، کامپیوتر آن‌ها موفق به انجام وظایف پیچیده‌ای شد و اطلاعات در سطوح مختلفی فراتر از قابلیت‌های کامپیوترهای کلاسیک پردازش کرد.
قدرت عجیب نور
کامپیوتر کوانتومی ساخته‌شده توسط پژوهشگران بر اساس خاصیت‌های نور کار می‌کند. آن‌ها از نوعی نور ساختاریافته کلاسیکی که به شکلی خاص از شکل‌ها، ساختارها یا فازها تغییر یافته است، استفاده کردند که به آن‌ها اجازه می‌دهد اطلاعات پیچیده‌ای حمل کنند.
با اعمال اصول کوانتومی مانند سوپرپوزیشن حالت‌ها (جایی که یک سیستم می‌تواند به طور همزمان در چندین حالت وجود داشته باشد)، پژوهشگران ضرب ماتریس فوتونیکی - فرایندی که در آن الگوهای نور برای انجام عملیات ریاضی با ماتریس‌ها استفاده می‌شود را انجام دادند.
"کلید، ارتباط نحوه تعامل نور با دستگاه‌های اپتیکی، مانند نمایشگرهای دیجیتالی و لنزها، با عملیات ریاضی که یک عملیات کوانتومی در یک کامپیوتر کوانتومی انجام می‌دهد، بود."
هنگامی که نور ساختاریافته کلاسیکی با اجزای نوری کامپیوتر به طور موفق ادغام شد، پژوهشگران سیستم کوانتومی خود را با استفاده از الگوریتم Deutsch-Jozsa آزمایش کردند.
این الگوریتم خاص به یک مسئله خاص می‌پردازد؛ تشخیص این که آیا یک عملکرد ثابت است (همان خروجی را برای تمام ورودی‌ها تولید می‌کند) یا متعادل (خروجی‌های متفاوتی برای نیمی از ورودی‌ها می‌دهد). ممکن است ساده به نظر برسد اما این الگوریتم نشان می‌دهد که آیا یک سیستم سریعتر، بهتر و کارآمدتر از یک کامپیوتر کلاسیک است یا خیر.
تحلیل عملکرد کامپیوتر کوانتومی
وقتی پژوهشگران کامپیوتر کوانتومی خود را آزمایش کردند، عملکردش آن‌ها را شگفت‌زده کرد زیرا نوآوری آن‌ها مشابه یک سیستم کوانتومی گران قیمت، به صورت قابل توجهی از کامپیوترهای کلاسیک پیشی گرفت.
در حالی که کامپیوترهای سنتی تنها با ۰ و ۱ کار می‌کنند، «ما نشان داده‌ایم که سیستم ما می‌تواند با ۱۶ سطح مختلف از اطلاعات کار کند،" مویزی کونی، محقق ارشد و داوطلب کارشناسی ارشد در دانشگاه ویتس تاکید کرد.
در تئوری، ما می‌توانیم این را برای دست‌یابی به میلیون‌ها سطح گسترش دهیم که این یک انقلاب در پردازش اطلاعات پیچیده خواهد بود." کونی اضافه کرد.
علاوه بر این، از آنجایی که این کامپیوتر کوانتومی از نور برای پردازش اطلاعات استفاده
