کوچک‌ترین کامپیوتر کوانتومی دنیا رونمایی شد؛ حل مسائل فقط با یک فوتون

محققان در تایوان موفق شده‌اند کوچک‌ترین کامپیوتر کوانتومی دنیا را بسازند. این کامپیوتر می‌تواند مسائل را فقط با یک فوتون حل کند.

گروهی از محققان دانشگاه ملی Tsing Hua در تایوان در کنفرانسی مطبوعاتی از کوچک‌ترین کامپیوتر کوانتومی دنیا رونمایی کردند. این کامپیوتر که به‌اندازه یک جعبه است، در اولین تست خود توانسته با استفاده از «الگوریتم شور»، مسئله ریاضی مربوط به اعداد اول را حل کند.

تایوانی‌ها کوچک‌ترین کامپیوتر کوانتومی دنیا را ساختند

توسعه کامپیوتری در این حجم و ابعاد از این‌ نظر اهمیت دارد که گروه توسعه‌دهنده توانسته بر موانع مهمی در توسعه محاسبات کوانتومی، مانند نیاز به شرایط دمای پایین و تقاضای انرژی بالا، غلبه کند. این تیم تأکید کردند ابزار کوانتومی کوچک مبتنی‌بر فوتون می‌تواند بدون نیاز به سیستم‌های خنک‌کننده عظیم فعالیت کند. به گفته محققان، این کشف نشان‌دهنده پیشرفت بزرگی در حوزه فناوری‌های کوانتومی است.

اما نکته جالب‌ درمورد این کامپیوتر کوانتومی این است که فقط از یک فوتون برای حل مسائل استفاده می‌کند. این کامپیوتر کوانتومی می‌تواند تا یک فوتون تکی با ابعاد بالا (ذره‌ای بنیادی که در برهم‌کنش‌های الکترومغناطیسی دخیل است) را که یک بسته موج حاوی 32 Time-bin یا بُعد اطلاعاتی دارد، رمزگذاری کند.

ازدست‌دادن اطلاعات و خطاهای محاسباتی ناشی از ارتعاشات یا میدان‌های مغناطیسی از مشکلات رایج در محاسبات کوانتومی است. اما فوتون‌ها به‌دلیل گستره انتقال وسیع و کاهش حساسیت به تداخل، می‌توانند نقشی بسیار کلیدی در توسعه کامپیوترهای کوانتومی تجاری ایفا کنند. برخلاف کامپیوترهای معمولی که از بردهای مدار برای انجام محاسبات استفاده می‌کنند، در محاسبات کوانتومی از فوتونیک برای انتقال داده و از فیزیک کوانتومی برای پردازش استفاده می‌شود.

یک بیت که فقط می‌تواند صفر یا یک را نشان دهد، کوچک‌ترین واحد اطلاعات در کامپیوتر معمولی است اما برهم‌نهی کوانتومی به بیت کوانتومی یا کیوبیت اجازه می‌دهد هم‌زمان به‌صورت صفر و یک وجود داشته باشد؛ به‌ همین دلیل، کامپیوترهای کوانتومی می‌توانند پردازش‌های پیچیده را تا ۱۰۰ میلیون بار سریع‌تر از کامپیوترهای سنتی انجام دهند.