تيم uw براي ساخت نسل ديگري از كامپيوتر كوآنتومي
يك كامپيوتر كوآنتومي در حال كار مي بايست آنقدر قدرتمند باشد كه بتواند پاره اي از مشكلات را عرض ثانيه هايي حل نمايد . كه سريع ترين ابر كامپيوتر موجود ، ميليونها سال طول مي كشد تا كامل شود .
براي جستجوي اين قدرت محاسبه مقدس ، يك تيم منظم از محققان مهندس و فيزيك در دانشگاه براي به كارگيري نقطه هاي كوآنتومي ژرمانيوم سيليكن در ساخت پايه و اساس نسل جديد كامپيوترها ، برنامه ريزي نمودند .
مركز تحقيقات ارتش آمريكا ، از جنبة رقابتي بيش از 30 زير مجموعه را براي سرمايه گذاري توسط محققان uw مديسون انتخاب كرد كه با صرف 3 سال و اعطاي 5/1 ميليون به اين محققان ، ابزار و توانايي منحصر به فرد خود را در جهت پيشرفت يك دروازة كوآنتومي نيمه هادي اصلي يا كيوبيت با هم متحد نمايد .
در مركز دنياي اتمي غير قابل رؤيت محاسبة كوآنتومي ، نقطة كوآنتومي وجود دارد ، يك جعبه ، به جرم نانومتر كه تعداد مشخصي از الكترونها را نگه مي دارد
عدد مي تواند با تغيير ميدان الكتريكي نزديك نقطه ماهرانه به كار برده شود . يك كامپيوتر كوآنتومي مي بايست اين نقاط را به كارگيرد تا برتري يك پديدة كوآنتومي شناخته شده در جايگاه فوق العاده را به دست آورد به عنوان مثال يك الكترون مي بايست حالت چرخش خود را در هر دو طرف بالا و پايين را در يك زمان حفظ نمايد .
در جايي كه كامپيوتري ( كلاسيك ) حالت بالا و پايين را به كار مي برد تابيتهاي اطلاعاتي را به صورت 0 و 1 يعني كدهاي دوتايي نشان دهد ، يك كامپيوتر كوآنتومي جايگاه عالي را تحت عنوان كيوبيتها به كار مي برد با جايگاه عالي ، يك كيوبيت ، قبل از اندازه گيري نه به حالت 0 و نه 1 مي باشد ، بلكه توأماً به عنوان هر دو مورد يعني 0 و 1 وجود دارد . حالت جفت جفت ، در مرحلة ارتباط نزديك به هم گره خورده اند .
تعيين بالا يا پايين حالت چرخش يك ذره بر حالت ذرة جفتي اش تأثير مي گذارد .
شگفت انگيزتر اين است كه ذره هاي به هم گره خورده ارتباطشان به حافظه سپرده مي شود و اينكه فاصلة بين آنها چقدر است . مسئلة مهمي نيست ، چيزي كه انيشتين آنرا در يك بعد عملي وحشت انگيز مي خواند .
همة اين مطالب همراه هم به اين معناست كه كامپيوتركوانتومي مي توانست به صورتي گسترده محاسبات همسان را انجام دهد . تيم uw مديسون شامل پروفسورهاي فيزيك يعني مارك اريكسون وBob Joynt ، Erwinw . Mueller ، Max hagally Bascom پروفسور علم ظاهر ، DanVander مهندسي كامپيوتر و الكترونيك همچنين محقق فوق دكترا ، mark Fresen ، تئوري فيزيك و دانشمند عضو Don Savage و دانشجوي فارغ التحصيل شده از رشتة افزايش مواد : Paul Rugheimer ، در ارائة طرح دخالت داشتند .
تيم تحقيق تئوري فيزيكي مدرن سيليكون ژرمانيوم ، موادي كه داراي ساختار ناهمگون دارند ، دماي پايين و اندازه گيري فركانس بالا را با هم تركيب خواهند نمود تا المان مقهور كننده اي از يك كامپيوتر كوآنتومي را بسازند كه حالت جامد دروازه منطقي Not كنترل شده ناميده مي شود .
ساختن اين بخش به خودي خود يك دستاورد مي باشد . اما روش تيم اين است كه اين يك موقعيت تازه به دست آمده مي باشد . يك كامپيوتر كوآنتومي مفيد احتياج به زنجيره اي از هزاران كيو بيت خواهد داشت . ساير روشها كيوبيتها را طوري شكل داده است كه در انعكاس مغناطيسي هسته به كار رود و به وسيلة اتمهاي تك ساز خلأ شكل گرفته اين اتمها با عدم توانايي پيوستگي با تعداد زياد كيوبيتها محدود شده اند .
روند تيم uw مديسون طوري بود كه علم جديد و تكنولوژي موجود را همانند تكنولوژي نيمه هادي اكسيد فلز مكمل به كار برد (CMOS) اين بدان معناست كه اگر يك كيوبيت ساخته شود ، احتمالاً اين روند مي توانست براي ساختن و چسبيدن هزاران كيوبيت مقياس بندي شود .
محققان پيش بيني كردند كه موفقيت آنها مي توانست در اولين كامپيوتر كوآنتومي مفيد طي 10 تا 30 سال نتيجه دهد .
تيم تحقيق تا به حال روش خود را براي مركز تحقيقاتي آلو ميني و سكانسين ، براي در نظر گرفتن يك حق انحصاري اختراع آشكار كرده است . بنا به گفتة اريكسون اين چيزي است بسيار هيجان انگيز . در اينجا در حال ساخت انواع جديدي از نقطة كوآنتومي هستيم كه قبلاً ساخته نشده و اگر ما بتوانيم آنرا با موفقيت بسازيم ، جامعة تكنيكي بايد قادر به دويدن همراه آن باشد .
-
تيم موفقيت خود را در بردن كمك هزينة رقابتي ، به روش نو ظهورش نسبت مي دهد . روش بي نظير تركيب توانايي هاي عقلي و امكانات خاص كه در محوطة مركز uw مديسون يافت مي شد . در حالي كه ممكن بود تلاشهاي تحقيقي مرتبط با تئوري افزايش مواد ، يا آزمايش به تنهايي تأكيد داشته باشد . تيم uw مستقر شده تا روش جديد را با نتايج موجود و تئوري به يك نتيجة كاري ، تركيب نمايد.
طبق گفتة لاگالي پروفسور علم مواد و مهندسي «اين تيم ، تيمي غير معمول ، قوي و ياري رساننده بوده كه به خوبي از ابتدا از عهدة كارها برآمده .»
لاگالي مي گويد اين نتيجة تلاش مركز مهندسي و علمي تحقيقي مواد مي باشد كه توسط تام كوئچ اداره مي شود (MRSEC) اين حقيقت كه ما اين همكاري بي نظير را در مواد و علوم فيزيكي داريم ، ما را در مرحلة خلاقيت فاز نانو موفق گردانده است ون در ويد ، واريكسون در ميان اولين دسته به كارگيري خلاقيت مديسون ، همكاري عمومي براي بهبودي تحقيق تدريس و به نتجيه رسيدن توسط uw مديسون بودند . لاگالي مي گويد : به كارگيري فاز نانو به ما اجازه مي دهد كه آيندة محاسبات را دگرگون سازيم .
برچسب ها:
تيم براي ساخت نسل ديگري كامپيوتر كوآنتومي