توانایی یک ابررسانای نادر در تحول اساسی محاسبات کوانتومی

عاشق وب: یک ابررسانای نادر می تواند بر یک مشکل بزرگ در کامپیوتر های کوانتومی چیره شود و مسیر محاسبات کوانتومی را تغییر دهد.
به گزارش عاشق وب به نقل از ایسنا و به نقل از آی ای، ابررساناها بعد از سرد شدن به اندازه کافی در دمای پایین، راهی برای انتقال بدون مقاومت برق ارائه می دهند. بنا بر این آنها یک منبع ایده آل در جهانی هستند که تلاش بی وقفه ای برای کاهش مصرف انرژی دارد. اما یک نوع ابررسانای تازه کشف شده و کمیاب می تواند مسیر کامپیوتر های کوانتومی را تغییر دهد.
تعدادی از محققان، یک ابررسانای توپولوژیکی جدید و کمیاب به نام “LaPt3P” را کشف کرده اند که بر طبق مطالعه تازه انتشار یافته آنها در مجله Nature Communications، می تواند در صنعت نوپای رایانش کوانتومی نقش مهمی ایفا کند.
ابررساناها خواص کوانتومی را در مقیاس اشیای معمول و روزمره به نمایش می گذارند که این امر موجب می شود آنها کاندیداهای بسیار امیدوار کننده ای برای ساخت کامپیوتر هایی باشند که از فیزیک کوانتوم برای ذخیره سازی داده ها و انجام عملیات های محاسباتی آنچنان پیشرفته ای استفاده می نمایند که حتی از تازه ترین سوپر کامپیوتر ها نیز بهتر عمل می کنند. این امر موجب افزایش تقاضای ابررساناها از طرف شرکت های پیشرو در فناوری مانند آی بی ام، مایکروسافت، گوگل و غیره شده است تا کامپیوتر های کوانتومی را با ابررساناها به سطح صنعتی برسانند.
تحقیقات این مطالعه توسط پژوهشگران “آزمایشگاه STFC Rutherford Appleton” و پژوهشگران دانشگاه “کنت” انجام شده است.
پژوهشگران پیش از کشف این ابررسانا، به یک مانع برخورد کرده بودند. واحدهای ابتدایی کامپیوتر های کوانتومی موسوم به “کیوبیت”(qubit) بسیار حساس هستند و در برخورد با ذرات هوا و گرما به آسانی خصوصیات کوانتومی خودرا از دست می دهند. یکی از راه های محافظت از کیوبیت ها در مقابل این اثرات، ایجاد نسخه های انعطاف پذیرتر با یک کلاس خاص از ابررساناها است که انواع توپولوژیک ابررسانا نامیده می شوند و میزبان حالت های فلزی محافظت شده روی سطح یا مرزهای خود هستند.
ابررساناهای توپولوژیکی مانند “LaPt3P” همزمان با تجزیه و تحلیل نظری بسیار پیچیده، بوسیله آزمایشات “آرامش چرخش میون” کشف شدند. تیم تحقیق برای تأیید این که خاصیت این ابررسانای جدید یک ابزار یا نمونه تصادفی نیست، از دو مجموعه مختلف نمونه بهره برد که در موسسه فناوری زوریخ و دانشگاه “وارویک” تهیه شده بود. سپس این تیم آزمایشات میون را روی دو نوع مختلف از امکانات میون انجام داد: یکی در سوئیس و دیگری در منبع پالس نوترون و میون در آزمایشگاه “STFC Rutherford Appleton”.
“سادیپ کومار گاش” محقق ارشد این مطالعه از دانشگاه “کنت” اظهار داشت: کشف ابررسانای توپولوژیکی “LaPt3P” پتانسیل فوق العاده ای در حوزه محاسبات کوانتومی دارد. کشف چنین مولفه نادر و دلخواهی اهمیت تحقیقات میون را برای دنیای روزمره پیرامون ما نشان میدهد و این نتیجه یک موفقیت بزرگ در محاسبات کوانتومی است.
پروفسور “آندرو کلیلند” دانشمند ارشد این مطالعه نیز اظهار داشت: توسعه روش هایی که به ما امکان انتقال حالت های درهم تنیده کوانتومی را بدهند، برای کامپیوتر های کوانتومی لازم است.
به عبارت دیگر، با این ماده ابررسانا که بتازگی کشف شده است می توان بر موانع اساسی بر سر راه کامپیوتر های کوانتومی غلبه کرد و به پیشرفت بزرگی در برقراری ارتباط بین شبکه های کوانتومی رسید و همین طور ظهور کامپیوتر های کوانتومی پیشرفته ای را متصور بود که نه فقط قادر به حل مسائل فیزیک نظری بسیار پیچیده هستند، بلکه زیرساخت های ارتباطی ما را نیز متحول خواهند کرد.

منبع: weblover.ir