D1-lg

دستاورد جدید در ساخت خازن‌ها ضخامت تراشه‌های کوانتومی را تا ۱۰۰۰ برابر کاهش می‌دهد

پنج‌شنبه ۱۱ آذر ۱۴۰۰ - ۰۹:۰۰
مطالعه 4 دقیقه
گفته می‌شود محققان به روشی جدید برای ساخت خازن‌ها با استفاده از مواد اتمی دست یافته‌اند که متعاقبا منجر به کوچک شدن کیوبیت‌ها و تراشه‌های کوانتومی می‌شود.
تبلیغات
D4-mci

کیوبیت‌ها عناصر بسیار مهمی محسوب می‌شوند که کامپیوتر‌های کوانتومی قدرت پردازشی‌شان را از آن‌ها می‌گیرند. درواقع، کیوبیت‌ها همتای کوانتومی بیت‌ها در کامپیوترهای سُنتی هستند و یکی از تفاوت‌های بزرگ آن‌ها با بیت‌های مرسوم در این است که کامپیوتر کلاسیک می‌تواند مبتنی‌بر حالت A یا B (در اصطلاح باینری یک یا صفر) باشند؛ درحالی‌که کامپیوترهای کوانتومی به‌لطف کیوبیت‌ها و خواص عجیب‌وغریبشان می‌توانند از ترکیب این دو هم استفاده کنند.

برای اینکه رایانه‌های کوانتومی از نظر سرعت و ظرفیت از همتایان کلاسیک خود پیشی بگیرند، کیوبیت‌های آن‌ها که مدارهای اَبَررسانایی هستند، به‌اصطلاح باید در یک طول موج باشند و دستیابی به این مهم، به‌قیمت افزایش اندازه آن‌ها تمام می‌شود. درحالی‌که ترانزیستورهای مورد استفاده در کامپیوترهای کلاسیک تا مقیاس نانومتری کوچک شده‌اند، کیوبیت‌های ابررسانا امروزه هنوز با واحد میلی‌متر اندازه‌گیری می‌شوند و جالب است بدانید که یک میلی‌متر برابر با یک میلیون نانومتر است!

به‌عبارتی، چندین دهه است که کامپیوترهای مرسوم مبتنی بر ترانزیستور و معماری‌های آشنا ساخته می‌شوند و ما به تبحر خاصی در ساخت و توسعه این ماشین‌های پردازشی دست یافته‌ایم. در سوی دیگر، ساخت ماشین‌های کوانتومی به معنای ابداع مجدد کل ایده کامپیوتر از ابتدا تا به کنون است. در این مسیر طبیعتا مشکلات فراوانی نظیر ساخت کیوبیت‌های مقاوم و کوچک‌تر، کنترل دقیق و داشتن آن‌ها به اندازه کافی برای انجام کارهای واقعا مفید وجود دارد.

نمایی از کامپیوتر کوانتومی IBM

احتمالا تاکنون کامپیوترهای کوانتومی را در مقاله‌های علمی مشاهده کرده‌اید؛ ماشین‌های پردازشی بسیار غول‌آسایی که گاها ابعاد آن‌ها از یخچال‌های صنعتی نیز فراتر می‌رود. درواقع، بخش عمده‌ای از دلیل بزرگ‌ بودن ابعاد کامپیوترهای کوانتومی به کیوبیت‌هایی باز می‌گردد که در بطن تراشه‌هایی با مدارهای بسیار بزرگ تعبیه می‌شوند و همواره با افزایش کیوبیت‌ها این تراشه‌ها نیز بزرگ‌تر می‌شوند. بنابراین هنوز با دستگاه‌های کوانتومی کوچک در ابعاد وسایل الکترونیکی کنونی فاصله زیادی داریم.

برای کوچک کردن کیوبیت‌ها و حفظ عملکرد آن‌ها، به روش جدیدی برای ساخت خازن‌هایی نیاز خواهد بود که انرژی را ذخیره می‌کند و به کیوبیت‌ها قدرت می‌دهند. اکنون پروفسور وانگ فونگ جن با همکاری Raytheon BBN موفق به ساخت خازن کیوبیتی اَبَررسانا دوبعدی شده که بسیار کوچک‌تر از نمونه‌های کنونی است. برای ساخت تراشه‌های کیوبیت، مهندسان قبلا مجبور بودند از خازن‌های مسطح استفاده کنند که صفحات باردار لازم را در کنار هم تنظیم می‌کردند. روی هم قرار دادن این صفحات باعث صرفه‌جویی در فضا می‌شود؛ اما فلزات مورد استفاده در خازن‌های موازی معمولی در ذخیره‌سازی اطلاعات کیوبیت اختلال ایجاد می‌کنند.

حال گفته می‌شود که تیم این پروژه یک لایه عایق از نیترید بور را بین دو صفحه باردار از نیوبیم دیزلنید ابررسانا قرار داده‌اند. این لایه‌ها هر کدام فقط به‌اندازه یک اتم ضخیم هستند و توسط نیروهای واندروالس، برهمکنش ضعیف بین الکترون‌ها، در کنار هم نگه داشته می‌شوند. سپس تیم خازن‌های خود را با مدارهای آلومینیومی ترکیب کرده است تا تراشه‌ای حاوی دو کیوبیت با مساحت ۱۰۹ میکرومتر مربع و ضخامت فقط ۳۵ نانومتر ایجاد کنند که ۱۰۰۰ برابر کوچک‌تر از تراشه‌های تولیدشده در روش‌های معمولی است.

نکته حائز امیت این است که وقتی تراشه کیوبیتی یادشده تا صفر مطلق خنک می‌شود، کیوبیت‌ها همان طول موج نمونه‌های کنونی را پیدا می‌کنند. این تیم همچنین ادعا می‌کند که ویژگی‌های مهمی را مشاهده کرده است که نشان می‌دهد دو کیوبیت درهم پیچیده می‌شوند و به‌عنوان یک واحد عمل می‌کنند؛ پدیده‌ای که به‌عنوان انسجام کوانتومی شناخته می‌شود. دکتر هان، یکی از متصدیان اصلی این پروژه می‌گوید دستاورد آن‌ها بدان معنا است که حالت کوانتومی کیوبیت را می‌توان دستکاری کرد و از طریق پالس‌های الکتریکی خواند. البته باید به این نکته اشاره کرد که زمان انسجام کوتاه و کمی بیش از یک میکروثانیه بوده است که نشان می‌دهد در مقایسه با حدود ۱۰ میکروثانیه برای یک خازن همسطح معمولی، در ابتدای راه استفاده از مواد دو بعدی در این زمینه هستیم.

این در حالی است که محققان دانشگاه نام‌آشنای MIT نیز اخیرا به دستاوردی در ساخت خازن‌ها دست یافته و از نیوبیم دیزلنید و نیترید بور برای ساخت خازن‌های صفحه موازی برای کیوبیت‌ها استفاده کرده‌اند. بااین‌تفاوت‌که، دستگاه‌هایی که توسط تیم MIT مورد مطالعه قرار گرفت، زمان‌های انسجام بیشتری را به‌ارمغان می‌آورد و تا ۲۵ میکروثانیه دوام می‌آورد.

هان و تیمش خاطرنشان می‌کنند که به‌اصلاح تکنیک‌های ساخت خود ادامه می‌دهند و انواع دیگر مواد دو بعدی را برای افزایش زمان‌های انسجام آزمایش می‌کنند؛ مؤلفه بسیار مهمی که نشان‌دهنده مدت‌زمانی است که کیوبیت اطلاعات را ذخیره می‌کند. به گفته هان، طرح‌های جدید دستگاه‌ها باید بتوانند با ترکیب عناصر در یک پشته واندروالس یا با استقرار مواد دوبعدی برای سایر بخش‌های مدار، چیزها را حتی بیشتر کوچک کنند. هان دراین‌باره می‌گوید:

ما اکنون می‌دانیم که مواد دو بعدی ممکن است کلید ما برای ساخت رایانه‌های کوانتومی باشد. هنوز روزهای اولیه است، اما یافته‌هایی مانند این، محققان را در سراسر جهان ترغیب می‌کند تا کاربردهای جدید مواد دو بعدی را در نظر بگیرند. ما امیدواریم که در آینده شاهد کارهای بسیار بیشتری در این مسیر باشیم.
مقاله رو دوست داشتی؟
نظرت چیه؟
داغ‌ترین مطالب روز
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
یک روز پیش
اپلیکیشن Edits متا
اینستاگرام اپلیکیشن ویرایش و تدوین ویدیوی Edits را برای رقابت با کپ‌کات معرفی کرد

ظاهراً متا قبل‌ از ممنوعیت بایت‌دنس و کپ‌کات در آمریکا دست به‌ کار شده است تا اپلیکیشن ویرایش ویدیو جدید خود را جایگزین آن کند.

24
2 روز 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
یک روز پیش
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
یک 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
11 ساعت 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.

38
16 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.

3550
6 ساعت پیش
تبلیغات
DN-Snap

نظرات

تبلیغات
D7-zoomitproduct
D7-bmsd
آخرین ویدیوها
پخش از رسانه
انتظارات از رویداد معرفی گلکسی اس ۲۵ سامسونگ و دورهمی زومیت
انتظارات از رویداد معرفی سری اس ۲۵ سامسونگ و دورهمی زومیت
00:11:31
عکس بهزاد در ماشین پرنده و لوگو CES
۱۰ فناوری برتر امسال که آینده رو تغییر می‌دن
00:11:52
کاور دورهمی زومیت
اولین دورهمی حضوری زومیت؛ گردهمایی بزرگ عاشقان فناوری 🎉
00:01:04
انتظارات زومیت از دوربین گلکسی اس ۲۵ اولترا سامسونگ
گلکسی اس ۲۵ اولترا تو راهه؛ از دوربین این گوشی چی می‌دونیم؟
00:09:51
عکس بهزاد و هادی با جعبه‌های دیجی‌کالا و لوگوی بیسوس
آنباکس ۴۰ میلیونی کالاهای متنوع بیسوس
01:13:38
کامپیوترهای کوانتومی و جهان های موازی
همه چیز درباره کامپیوترهای کوانتومی
00:13:43
عکس کاور دیجی پی
گزارش غرفه‌ی دیجی‌پی در نمایشگاه بین‌المللی ریتیل شو تهران
00:08:40
گلکسی اس ۲۴ اولترا نه، اس ۲۵ اولترا خوبه
اس۲۴ اولترا نخر؛ اس۲۵ اولترا داره میاد!!! 🤯
00:08:54
کیس خوب چه ویژگی‌هایی داره؟
قبل از خرید کیس کامپیوتر به این نکات توجه کنید ⚠️
00:07:56
بررسی کاور فر تو کار ال جی
معرفی فر تو کار ال‌جی؛ مدل ۷۶ لیتری LG InstaView
00:04:55
کاور ویدئو بررسی لپ تاپ Stealth GS77 ام اس آی / MSI Stealth GS77 Review
بررسی لپ تاپ Stealth GS77 ام اس آی / MSI Stealth GS77 Review
00:09:22
کاور ویدئو بررسی لپ تاپ ROG Zephyrus G14 ایسوس / ASUS ROG Zephyrus G14 Review
بررسی لپ تاپ ROG Zephyrus G14 ایسوس / Zephyrus G14 Review
00:10:58
کاور ویدئو برررسی شیائومی 12T و 12T پرو / Xiaomi 12T & 12T Pro Review
برررسی شیائومی 12T و 12T پرو / Xiaomi 12T & 12T Pro Review
00:09:07
کاور ویدئو بررسی سرفیس پرو 9 مایکروسافت / Surface Pro 9 Review
بررسی سرفیس پرو 9 مایکروسافت / Surface Pro 9 Review
00:11:32
کاور ویدئو بررسی کیس اسمبل شده MEG Aegis Ti5 ام اس آی / MSI MEG Aegis Ti5 Review
بررسی کیس اسمبل شده MEG Aegis Ti5 ام اس آی / MEG Aegis Ti5
00:09:54
کاور ویدئو بررسی لپ تاپ Spectre x360 اچ پی | HP Spectre x360 Review
بررسی لپ تاپ Spectre x360 اچ پی | HP Spectre x360 Review
00:13:00
کاور ویدئو بررسی گلکسی تب اس 8 اولترا سامسونگ / Samsung Galaxy Tab S8 Ultra Review
بررسی گلکسی تب اس 8 اولترا سامسونگ / Tab S8 Ultra Review
00:12:44
کاور ویدئو بررسی اندروید باکس نت باکس شاین / NETBOX Shine Review
بررسی اندروید باکس نت باکس شاین / NETBOX Shine Review
00:10:48
کاور ویدئو بررسی لپ تاپ ROG FLOW Z13 ایسوس / ASUS ROG FLOW Z13 Review
بررسی لپ تاپ ROG FLOW Z13 ایسوس / ASUS ROG FLOW Z13 Review
00:08:43
کاور ویدئو بررسی آنر 70 / HONOR 70 Review
بررسی آنر 70 / HONOR 70 Review
00:09:37
کاور ویدئو جعبه‌گشایی پیکسل 7 پرو گوگل / Google Pixel 7 Pro Unboxing
جعبه‌گشایی پیکسل 7 پرو گوگل / Google Pixel 7 Pro Unboxing
00:05:58
کاور ویدئو بررسی پیکسل 7 پرو گوگل / Google Pixel 7 Pro Review
بررسی پیکسل 7 پرو گوگل / Google Pixel 7 Pro Review
00:11:47
کاور ویدئو مقایسه دوربین 14 پرو مکس، اس 22 اولترا و پیکسل 7 پرو / Google Pixel 7 Pro vs Samsung Galaxy S22 Ultra 5G vs Apple iPhone 14 Pro Max Camera Test
مقایسه دوربین 14 پرو مکس، اس 22 اولترا و پیکسل 7 پرو
00:09:00
کاور ویدئو مقایسه دوربین گلکسی اس 23 و اس 22 اولترا و آیفون 14 پرو مکس
مقایسه دوربین گلکسی اس 23 و اس 22 اولترا و آیفون 14 پرو مکس
00:12:34
کاور ویدئو بررسی گلکسی اس 23 اولترا سامسونگ / Galaxy S23 Ultra Review
بررسی گلکسی اس 23 اولترا سامسونگ / Galaxy S23 Ultra Review
00:18:17
کاور ویدئو آنباکس و نگاه نزدیک زومیت به گلکسی اس 23 اولترا / Samsung Galaxy S23 Ultra Unboxing
آنباکس و نگاه نزدیک زومیت به گلکسی اس 23 اولترا
00:13:10
کاور ویدئو مقایسه عملکرد آیفون 14 پرو مکس اپل و گلکسی اس 23 اولترا / Samsung Galaxy S23 Ultra vs Apple iPhone 14 Pro Max Performance Comparison
مقایسه عملکرد آیفون 14 پرو مکس اپل و گلکسی اس 23 اولترا
00:09:42
کاور ویدئو بررسی گوشی وان پلاس 11 / OnePlus 11 Review
بررسی گوشی وان پلاس 11 / OnePlus 11 Review
00:10:19
کاور ویدئو نگاه نزدیک و آنباکس گلکسی A14 سامسونگ / Samsung Galaxy A14 Unboxing
نگاه نزدیک و آنباکس گلکسی A14 سامسونگ / Galaxy A14 Unboxing
00:07:55
کاور ویدئو بررسی و مقایسه گلکسی S23 و S23 پلاس / Samsung Galaxy S23 & S23 Plus Review
بررسی و مقایسه گلکسی اس ۲۳ و اس ۲۳ پلاس سامسونگ
00:13:54
کاور ویدئو بررسی گلکسی A14 سامسونگ / Samsung Galaxy A14 Review
بررسی گلکسی A14 سامسونگ / Samsung Galaxy A14 Review
00:05:57
کاور ویدئو آنباکس و نگاه نزدیک گلکسی A54 و A34 سامسونگ / Samsung Galaxy A54 And A34 Unboxing
آنباکس و نگاه نزدیک گلکسی A54 و A34 سامسونگ
00:07:10
کاور ویدئو بررسی گلکسی A54 سامسونگ / Samsung Galaxy A54 Review
بررسی گلکسی A54 سامسونگ / Samsung Galaxy A54 Review
00:09:07
کاور ویدئو بررسی گلکسی A34 سامسونگ / Samsung Galaxy A34 Review
بررسی گلکسی A34 سامسونگ / Samsung Galaxy A34 Review
00:06:20
کاور ویدئو بررسی تبلت آیپد پرو اپل 2022 / Apple iPad Pro M2 2022 Review
بررسی تبلت آیپد پرو اپل 2022 / Apple iPad Pro M2 2022 Review
00:09:52
کاور ویدئو آنباکس لپ تاپ ROG Strix G16 ایسوس / ASUS ROG Strix G16 Unboxing
آنباکس لپ تاپ ROG Strix G16 ایسوس / ASUS ROG Strix G16 Unbox
00:05:55
کاور ویدئو بررسی هدست واقعیت مجازی پلی استیشن VR2 سونی / PSVR2 Review
بررسی هدست واقعیت مجازی پلی استیشن VR2 سونی / PSVR2 Review
00:12:59
کاور ویدئو بررسی لپ تاپ ROG Strix G16 ایسوس / Asus Strix G16 Review
بررسی لپ تاپ ROG Strix G16 ایسوس / Asus Strix G16 Review
00:09:19
عکس بهزاد و لوگوی اوپن ای آی در کنار اکانت‌های پلاس و رایگان چت‌جی‌پی‌تی
مقایسه کامل چت‌جی‌پی‌تی پولی و رایگان
00:44:10
کاور ویدئو آشنایی با بهترین هدفون‌های بی‌سیم؛ از ۵۰۰ هزار تومن به بالا
آشنایی با بهترین هدفون‌های بی‌سیم؛ از ۵۰۰ هزار تومن به بالا
00:10:02
کاور ویدئو مقایسه گلکسی A54، گلکسی A73 و S21 FE سامسونگ
مقایسه گلکسی A54، گلکسی A73 و S21 FE سامسونگ
00:11:07
کاور ویدئو مقایسه دوربین پرچم‌دار و میان‌رده؛ گلکسی اس 23 اولترا درمقابل گلکسی A54 سامسونگ
مقایسه دوربین گلکسی اس 23 اولترا درمقابل گلکسی A54 سامسونگ
00:04:51
کاور ویدئو آنباکس پوکو F5 شیائومی / Xiaomi Poco F5 Unboxing
آنباکس پوکو F5 شیائومی / Xiaomi Poco F5 Unboxing
00:04:26
کاور ویدئو آنباکس شیائومی 13 لایت / Xiaomi 13 Lite Unboxing
آنباکس شیائومی 13 لایت / Xiaomi 13 Lite Unboxing
00:08:17
کاور ویدئو بررسی شیائومی 13 لایت / Xiaomi 13 Lite Review
بررسی شیائومی 13 لایت / Xiaomi 13 Lite Review
00:10:17
کاور ویدئو بررسی پوکو F5 شیائومی / Xiaomi Poco F5 Review
بررسی پوکو F5 شیائومی / Xiaomi Poco F5 Review
00:11:42
کاور ویدئو مقایسه گلکسی A54 سامسونگ و شیائومی 13 لایت / Samsung Galaxy A54 vs Xiaomi 13 Lite
مقایسه گلکسی A54 سامسونگ و شیائومی 13 لایت
00:12:33
کاور ویدئو آنباکس تلویزیون QNED96 ال جی / LG 8K QNED96 Unboxing
آنباکس تلویزیون QNED96 ال جی / LG 8K QNED96 Unboxing
00:05:10
کاور ویدئو بررسی ساعت هوشمند W1 جی پلاس / Gplus W1 Review
بررسی ساعت هوشمند W1 جی پلاس / Gplus W1 Review
00:09:35
کاور ویدئو بررسی مانیتور Optix MAG321QR-QD ام اس آی / MSI Optix MAG321QR-QD Review
بررسی مانیتور Optix MAG321QR-QD ام اس آی
00:06:39
44 مطلب
کره لاس وگاس درکنار شاتل فضایی
مهندسی بی‌نهایت داستان ساخت پیچیده‌ترین و خلاقانه‌ترین سازه‌های مهندسی دنیا، از آسمان‌خراش‌های بلند تا شاتل‌های فضایی را در بخش مهندسی بی‌نهایت دنبال کنید.
41 مطلب
کالکشن بیوگرافی
بیوگرافی بزرگان علم و فناوری با زندگی و دستاوردهای استادان نوآوری و شکل‌دهندگان دنیای علم و تکنولوژی آشنا شوید.
55 مطلب
لوگوی اندروید
ترفند ها و آموزش های اندروید در مجموعه مطالعاتی آموزش اندروید با برترین و کاربردی‌ ترین ترفند های اندروید آشنا خواهید شد و صفر تا صد تبلت و گوشی اندرویدی خود را آموزش می‌بینید.
14 مطلب
طرح مفهومی سخت‌افزار
شیرجه در سخت افزار با مقالات سخت‌افزاری زومیت در دریای هیجان‌انگیز سخت‌افزار از CPU و GPU تا هوش مصنوعی و شرکت‌های فناوری پیشرو شیرجه بزنید.
18 مطلب
پیکان زرد در کنار کنسول گیم‌بوی و نوکیا 6600
ماشین زمان با مقالات «ماشین زمان» به گذشته دنیای فناوری سفر کنید و همراه ما محصولات و تکنولوژی‌های نوستالژیک را مرور کنید.

مقایسه قیمت و مشخصات 🛒

3.6
پنل جلو و پشت گوشی موبایل آیفون 16 اپل آبی / Apple iPhone 16
آیفون 16 اپل

از62,150,000تومان

3.8
پنل جلو و پشت گوشی موبایل آیفون 16 پرو مکس اپل مشکی / Apple iPhone 16 Pro Max
آیفون 16 پرو مکس اپل

از104,990,000تومان

4.3
پنل جلو و پشت گوشی موبایل آیفون 16 پرو اپل بژ / Apple iPhone 16 Pro
آیفون 16 پرو اپل

از89,150,000تومان

4
کنسول بازی پلی استیشن 5 پرو سونی / Sony PlayStation 5 Pro
3
اپل ایرپادز 4 به همراه کیس
اپل ایرپاد 4

از9,299,000تومان

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