انتقال اطلاعات کوانتومی با دقت ۹۹ درصد میان دو تراشه توسط IBM

محققان شرکت IBM در یک پیشرفت علمی خیره‌کننده، موفق شدند اطلاعات کوانتومی را با دقتی بسیار بالا میان دو تراشه مجزا منتقل کنند. این دستاورد که می‌تواند مسیر توسعه رایانه‌های کوانتومی ماژولار را هموار کند، یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های مهندسی در حوزه محاسبات کوانتومی را پشت سر گذاشته است.

جزئیات آزمایش انتقال اطلاعات کوانتومی

در این پژوهش، دانشمندان دو تراشه کوانتومی مجهز به ۱۲۰ کیوبیت را با استفاده از چهار اتصال مخصوص موسوم به L-coupler به یکدیگر متصل کردند. این مسیرهای انتقال که از آلومینیوم ابررسانا ساخته شده‌اند، طول تقریبی ۸۰ سانتی‌متر دارند.

نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که:

• میانگین دقت انتقال اطلاعات در این آزمایش حدود ۹۹ درصد بوده است.
• در بهترین حالت ممکن، دقت انتقال به رقم ۹۹٫۲۹ درصد رسیده است.
• اتصالات به‌کاررفته، کمترین میزان اتلاف انرژی را در حین عملیات داشته‌اند.
• قابلیت انتقال درهم‌تنیدگی کوانتومی بین دو تراشه با موفقیت تایید شده است.

چرا انتقال اطلاعات کوانتومی اهمیت دارد؟

برای افزایش توان پردازشی، کامپیوترهای کوانتومی باید از نظر تعداد کیوبیت‌ها و پیچیدگی پردازنده‌ها گسترش یابند. به جای متراکم کردن تعداد زیادی کیوبیت روی یک تراشه واحد، رویکرد جدید بر معماری ماژولار استوار است که در آن چندین تراشه از طریق اتصالات دقیق به هم متصل می‌شوند.

«این آزمایش نخستین نمایش اتصال کوانتومی چندکاناله میان پردازنده‌های ابررسانای بزرگ است که زیرساخت لازم برای سیستم‌های پیچیده آینده را فراهم می‌کند.»

این اتصالات باید بتوانند حالت‌های کوانتومی را در مسافت‌های نسبی طولانی، بدون آسیب رساندن به حساسیت آن‌ها، جابه‌جا کنند. آزمایش‌های IBM نشان داد که این کابل‌ها حتی پس از چندین چرخه تغییر دما (گرم و سرد شدن)، پایداری خود را حفظ می‌کنند.

نقشه راه IBM برای سال ۲۰۲۹

شرکت آی‌بی‌ام در حال سرمایه‌گذاری گسترده بر روی سیستم‌های برودتی پیشرفته است؛ تجهیزاتی شبیه به یخچال‌های فوق پیشرفته که دمای بسیار پایین مورد نیاز برای فعالیت کیوبیت‌ها را تامین می‌کنند. استراتژی نهایی این شرکت شامل موارد زیر است:

در نهایت، موفقیت در انتقال اطلاعات کوانتومی با دقت بالا، کلید اصلی عبور از محدودیت‌های سخت‌افزاری فعلی است. این پیشرفت علمی، گامی حیاتی در جهت ساخت اولین کامپیوتر کوانتومی جهان است که می‌تواند محاسبات پیچیده‌ای را که امروزه غیرممکن به نظر می‌رسند، با دقت و سرعت انجام دهد.