پژوهشگران دانشگاه استنفورد با طراحی نوعی حفره نوری نوآورانه موفق شدهاند امکان خواندن همزمان اطلاعات از تعداد زیادی کیوبیت اتمی را فراهم کنند؛ دستاوردی که میتواند مسیر ساخت رایانههای کوانتومی در مقیاس میلیونکیوبیتی و شبکههای کوانتومی فوقسریع را هموار کند.
فیزیکدانان دانشگاه استنفورد با طراحی جدیدی برای به دام انداختن نور اتمها، مسیر عملی برای ساخت ابررایانههای کوانتومی قدرتمند را هموار کردهاند.
به نقل از SciTechDaily، یک تیم پژوهشی به سرپرستی فیزیکدانان دانشگاه استنفورد، نوع جدیدی از حفره نوری طراحی کردهاند که برای به دام انداختن تکفوتونهای گسیلشده از اتمهای منفرد ایجاد شده است.
این اتمها کیوبیتها را ذخیره میکنند که واحدهای پایه اطلاعات در یک رایانه کوانتومی هستند.
گفتنی است برای نخستین بار، این سامانه امکان خواندن اطلاعات از همه کیوبیتها به صورت همزمان را به جای خواندن تکی فراهم میآورد.
بر این اساس، پژوهشگران یک آرایه کاری از ۴۰ حفره نوری را توصیف کردهاند که هر کدام یک کیوبیت اتمی را نگه میدارند. نتایج حاصل، مسیری واقعبینانه به سوی ساخت شبکههای کوانتومی با تا یک میلیون کیوبیت را نشان میدهند.
جان سایمون، نویسنده ارشد این مطالعه و استاد فیزیک دانشگاه استنفورد تأکید دارد: «اگر بخواهیم یک رایانه کوانتومی بسازیم، باید بتوانیم اطلاعات را از کیوبیتها بسیار سریع بخوانیم. تاکنون راه عملی برای انجام این کار در مقیاس بزرگ وجود نداشته است».
این تیم به جای تکیه بر بازتابهای متعدد نور، از ریزعدسیهایی درون هر حفره استفاده کردند تا نور را به شدت روی یک اتم منفرد متمرکز کنند.
گفته میشود اگرچه این روش بازتابهای کمتری دارد، اما برای استخراج اطلاعات کوانتومی مؤثرتر است.
جان سایمون، نویسنده ارشد این مطالعه آدام شاو، پژوهشگر همکار و نویسنده اول مطالعه میگوید: «ما یک نوع جدید از معماری حفره توسعه دادهایم. امیدواریم این کار به ما امکان دهد رایانههای کوانتومی توزیعشدهای بسازیم که به طور چشمگیری سریعتر هستند و میتوانند با نرخ داده بسیار بالاتری با یکدیگر ارتباط برقرار کنند».
کارشناسان بر این باورند که رایانههای کوانتومی برای پیشی گرفتن از قدرتمندترین ابررایانههای امروزی به میلیونها کیوبیت نیاز خواهند داشت.
دستیابی به چنین مقیاسی احتمالاً نیازمند اتصال بسیاری از رایانههای کوانتومی کوچکتر به شبکههای بزرگتر است.
