D1-lg

محققان ابزار جدیدی برای تجزیه و تحلیل مدارهای ابررسانای بزرگ ابداع کردند

دوشنبه ۱۹ مهر ۱۴۰۰ - ۰۹:۱۰
مطالعه 3 دقیقه
ابزار نظری جدید دانشگاه نورث‌وسترن برای تجزیه‌وتحلیل مدارهای ابررسانای بزرگ توسعه داده شده است و می‌تواند پیشرفت مهمی برای مقابله با نویز کوانتومی باشد.
تبلیغات
D4-mci

اگر علاقه‌مند به دنیای علم و فناوری باشید، قطعاً شنیده‌اید که نسل بعدی محاسبات و پردازش اطلاعات در دنیای جذاب و غنی مکانیک کوانتومی نهفته است. انتظار می‌رود رایانه‌های کوانتومی قادر به حل مشکلات بزرگ و بسیار پیچیده‌ای باشند که از عهده قدرتمندترین اَبَررایانه‌های امروزی برنمی‌آید؛ اما طبیعتاً ساخت رایانه‌ی کوانتومی با چالش‌های متعددی مواجه است که عملا دستیابی به نوع مفید این ماشین‌های پردازشی عظیم‌الجثه‌ را تا سال‌ها به تعویق می‌اندازد.

خوشبختانه در سالیان اخیر محققان، دولت‌ها، شرکت‌های خصوصی و نهادهای علمی بسیاری به حوزه رایانش کوانتومی وارد شده‌اند و به همین دلیل، به‌طور روزافزون شاهد کشف راه حل‌ها و ابتکاراتی هستیم که می‌تواند ما را به آینده کامپیوتر کوانتومی امیدوار کند. در این میان، ساخت ابزارهای تحقیقاتی جدید برای پیشرفت این زمینه و توسعه کامل کامپیوترهای کوانتومی از اهمیت بالایی برخوردار است. PHYS.ORG گزارش می‌دهد که محققان دانشگاه نورث‌وسترن یک ابزار نظری برای تجزیه‌وتحلیل مدارهای ابررسانای بزرگ توسعه داده و آزمایش کرده‌اند. این مدارها از بیت‌های کوانتومی ابررسانا یا به‌اصطلاح کیوبیت‌ها، کوچک‌ترین واحدهای پردازش کوانتومی، برای ذخیره اطلاعات استفاده می‌کنند.

کیوبیت‌ها عناصری بسیار شکننده‌ای هستند و عوامل محیطی می‌تواند خواص عجیب‌وغریب آن‌ها را به‌راحتی از بین ببرد؛ بنابراین ایجاد راه حل‌هایی برای مقابله با نویزهای محیطی یکی از حائز اهمیت‌ترین زمینه تحقیقات دانشمندان و پژوهشگران است. این دقیقا همان جایی است که اهمیت اندازه مدارها مشخص می‌شود؛ زیرا محافظت در برابر نویزهای محیطی مضر به قیمت افزایش پیچیدگی مدار ایجاد می‌شود.

در حال حاضر ابزارهای کمی وجود دارد که به مدل‌سازی مدارهای بزرگ بپردازد و این روش نورث‌وسترن را به سهم مهمی در جامعه تحقیقاتی تبدیل می‌کند. ینس کوچ، دانشجوی مقطع فوق لیسانس در گروه تحقیقاتی نورث‌وسترن و متخصص کیوبیت‌های ابررسانا، می‌گوید:

چارچوب ما با الهام از روش‌هایی که در ابتدا برای مطالعه الکترون‌ها در بلورها توسعه یافته بود و به ما اجازه می‌داد پیش‌بینی‌های کمی برای مدارهایی که قبلاً دسترسی به آن‌ها سخت یا غیر ممکن بود، به‌ دست آوریم.

کوچ همچنین استادیار فیزیک و نجوم در دانشکده هنر و علوم واینبرگ، عضو مرکز مواد و سیستم‌های کوانتومی ابررسانا (SQMS) و مرکز طراحی مشترک برای مزایای کوانتومی (C2QA) است. جالب است بدانید که هر دو مرکز ملی سال گذشته توسط وزارت انرژی ایالات متحده آمریکا (DOE) تأسیس شدند. SQMS بر ساخت و به‌کارگیری رایانه‌ای کوانتومی فوق‌ پیشرفته بر اساس فناوری‌های ابررسانا تمرکز دارد و در سوی دیگر، C2QA در حال ایجاد ابزارهای اساسی لازم برای ایجاد سیستم‌های کامپیوتری مقیاس‌پذیر، توزیع‌شده و مقاوم در برابر خطا است. کوچ در رابطه با همکاری با مراکز یادشده می‌گوید:

ما مفتخریم که در مأموریت‌های انجام‌شده توسط این دو مرکز DOE مشارکت داشته باشیم و بر دیده شدن نورث‌وسترن در زمینه علم اطلاعات کوانتومی بیفزاییم.

در این گزارش آمده است که محققان نورث‌وسترن استفاده از ابزار نظری خود را با استخراج اطلاعات کمی از مدار محافظت‌شده که با استفاده از تکنیک‌های استاندارد غیر قابل دستیابی بود، نشان داده‌ و به‌طور خاص کیوبیت‌های محافظت‌شده را مطالعه کرده‌اند. این کیوبیت‌ها از نظر طراحی از نویزهای مضر محافظت می‌شوند و می‌توانند زمان‌ انسجامی (مدت‌زمان نگه‌داری اطلاعات کوانتومی) بسیار طولانی‌تر از کیوبیت‌های پیشرفته کنونی به‌ همراه داشته باشند.

مدارهای ابررسانا مذکور لزوماً بزرگ هستند و در حقیقت نورث‌وسترن ابزاری برای اندازه‌گیری رفتار آن‌ها ایجاد کرده است. در حال حاضر ابزارهایی وجود دارد که می‌توانند مدارهای ابررسانای بزرگ را تجزیه‌وتحلیل کنند؛ اما تنها در شرایط خاص و کنترل‌شده به‌خوبی کار می‌کنند. روش ابداعی نورث‌وسترن به‌نوعی مکمل آن‌ها محسوب می‌شود و زمانی خوب کار می‌کند که این ابزارهای دیگر ممکن است نتایج غیر مطلوبی ارائه بدهند.

برای مطالعه‌ی تمام مقالات مرتبط با رایانش کوانتومی به این صفحه مراجعه کنید.

مقاله رو دوست داشتی؟
نظرت چیه؟
داغ‌ترین مطالب روز
لپ تاپ های ایسوس
همه‌ی لپ‌تاپ‌های ۲۰۲۵ ایسوس؛ از سری اقتصادی Vivobook تا قوی‌ترین گیمینگ ROG

با همه‌ی لپ‌تاپ‌هایی که ایسوس سال ۲۰۲۵ روانه بازار می‌کند، آشنا شوید.

27
2 روز پیش
پیام متنی تلگرام با قابلیت اسپویلر فعال
قابلیت اسپویلر تلگرام چیست و چگونه می‌توان از آن استفاده کرد؟

ارسال پیام‌های دارای اسپویلر تلگرام به‌خصوص در کانال‌های عمومی برای مخفی‌کردن بخشی از متن یا حتی تصاویر، کاربرد دارد.

17
20 ساعت پیش
بهترین گوشی های ۲۰۲۴
بهترین گوشی های موبایل بازار ایران [بهمن ۱۴۰۳]

در مقاله‌ی پیش‌ رو با در نظر گرفتن پارامترهای تأثیرگذار بر تجربه‌ی کاربر، بهترین گوشی‌های بازار ایران را در بازه‌های قیمتی مختلف معرفی می‌کنیم.

3551
16 ساعت پیش
نمای بالا خودرو بی‌وای‌دی Han L
اطلاعات جدیدی از خودرو تحسین‌برانگیز چینی BYD Han L منتشر شد

BYD اطلاعاتی جدیدی از سدان قدرتمند و جذاب و تحسین‌برانگیز Han L منتشر کرد.

21
2 روز پیش
تصویر تبلیغاتی گلکسی S25 اولترا
گلکسی S25 اولترا با رم ۱۶ گیگابایتی احتمالاً فقط در این کشورها عرضه می‌شود

ظاهراً سامسونگ قصد دارد گلکسی S25 اولترا مجهز به رم ۱۶ گیگابایتی را فقط در برخی کشورها عرضه کند.

42
یک روز پیش
ویلای لبه صخره
تازه‌ترین ابرپروژه عربستان با اقامتگاه‌های کوهستانی در لبه صخره‌ها افتتاح شد

اقامتگاه‌های لوکس حفاری شده در کوه‌های حجاز عربستان قدم دیگری برای تبدیل این کشور به قطب گردشگری جهانی و کاهش وابستگی به نفت است.

9
15 ساعت پیش
اینستاگرام / Instagram
تغییر شماره تلفن در اینستاگرام؛ چگونه شماره حساب خود را عوض کنیم؟

اگر به‌هردلیلی قصد دارید شماره تلفن خود را در اینستاگرام با شماره‌ی دیگری جایگزین کنید، در مقاله‌ی پیش‌رو با نحوه‌ی انجام این تغییرات آشنا خواهید شد.

3
2 روز پیش
تبلیغات
DN-Snap

نظرات

با چشم باز خرید کنید
زومیت شما را برای انتخاب بهتر و خرید ارزان‌تر راهنمایی می‌کند
ورود به بخش محصولات