به گزارش بخش علمی رسانه اخبار فناوری تک فاکس،
دانشمند ادعا می کنند که آنها با پرتوهای داده بین رایانه های کوانتومی ، به موفقیت گسترده ای در حمل و نقل دست یافته اند.
محققان دانشگاه آکسفورد با موفقیت از دروازه های منطقی – اجزای اساسی یک الگوریتم رایانه – بین دو پردازنده کوانتومی که بیش از شش پا از هم جدا شده اند ، استفاده کردند.
دانشمندان با استفاده از ذرات نور (یا فوتون ها) توانستند پیوند کوانتومی مشترک بین دو دستگاه جداگانه ایجاد کنند.
این به دو پردازنده اجازه می دهد تا از راه دور کار کنند و همان الگوریتم را به اشتراک بگذارند تا کارهای محاسباتی خود را انجام دهند.
این دستیابی به موفقیت ممکن است “مشکل مقیاس پذیری” را که باعث ایجاد رایانه های کوانتومی قابل استفاده شده است ، حل کند.
با این حال ، در حال حاضر ، یک رایانه واحد قادر به پردازش میلیون ها Qubits باید از نظر اندازه غول پیکر باشد – آنها را برای اکثر افراد غیرممکن می کند.
Qubits (یا بیت های کوانتومی) جایگزین بیت های سنتی یک رایانه استاندارد می شود.
دستیابی به موفقیت جدید همه اینها را تغییر می دهد و به دانشمندان این امکان را می دهد تا داده ها را بین یک سری از دستگاه های کوچکتر – به جای ساختن یک دستگاه عظیم – جابجا کنند.
این تیم توضیح می دهد که هر دستگاه کوانتومی به اندازه کافی قدرتمند است که یک نوآوری در حال تغییر بازی در علوم کامپیوتر باشد ، باید بتواند میلیون ها قاب را پردازش کند.
داگال اصلی و بث نیکول که روی رایانه کوانتومی توزیع شده کار می کنند.
در حالی که BIT های سنتی داده ها را به صورت صفرها و موارد ذخیره و انتقال می دهند ، Qubits از فیزیک کوانتومی استفاده می کند تا در هر دو حالت همزمان وجود داشته باشد.
به همین دلیل دستگاه های کوانتومی می توانند روزی در صنعت کامپیوتر متحول شوند ، زیرا می توانند سرعت پردازش رایانه را به طرز چشمگیری افزایش دهند.
این اولین باری نیست که دانشمندان با موفقیت به حمل و نقل کوانتومی دست یافتند.
تیم های بین المللی قبلی نشان داده اند که چگونه می توان از راه دور انتقال داده ها را از یک مکان به مکان دیگر بدون جابجایی Qubits منتقل کرد.
در اواخر سال 2023 ، دانشمندان حتی قادر به انتقال تصویری با استفاده از نور بودند – بدون اینکه از نظر جسمی خود تصویر را ارسال کنند.
با این حال ، تیم آکسفورد می گوید که این اولین نمونه از دروازه های کوانتومی (اجزای سطح پایه الگوریتم ها) است که در مسافت های طولانی از راه دور استفاده می شود.
بر خلاف یک دروازه منطقی سنتی ، که اطلاعات مربوط به بیت های معمولی حامل صفرها و موارد را دستکاری می کند ، دروازه های کوانتومی بر اساس داده های حاصل از Qubits کار می کنند.
دروازه های کوانتومی به رایانه های کوانتومی اجازه می دهد تا به لطف Supposition ، محاسبات خود را به صورت موازی انجام دهند – توانایی Qubits به عنوان یک صفر یا یک به طور همزمان وجود دارد.
این همان چیزی است که محاسبات کوانتومی را برای کارهای خاص مانند رمزنگاری ، بهینه سازی و جستجوی مجموعه داده های بزرگ بسیار قدرتمند می کند.
داگال اصلی آکسفورد گفت: “تظاهرات قبلی از راه دور کوانتومی بر انتقال حالتهای کوانتومی بین سیستم های جدا شده جسمی متمرکز شده است.”
نویسنده مطالعه سرب ادامه می دهد: “در مطالعه ما ، از راه دور کوانتومی برای ایجاد تعامل بین این سیستم های دوردست استفاده می کنیم.”
Teleportation می تواند به حل مشکل در پایین آمدن یک رایانه کوانتومی در اندازه ای که استفاده از آن عملی باشد ، کمک کند.
در حال حاضر ، یک رایانه کوانتومی که می تواند میلیون ها نفر از آنها را پردازش کند ، باید فوق العاده بزرگ باشد ، به همین دلیل تلفن هوشمند شما هنوز از فناوری رایانه ای سنتی استفاده می کند.
اصلی می افزاید: این موفقیت می تواند پایه و اساس “اینترنت کوانتومی” را ایجاد کند ، جایی که پردازنده های دوردست یک شبکه فوق العاده امن برای ارتباطات و پردازش داده ها تشکیل می دهند که از هک کردن کاملاً بی خطر است.
اصلی توضیح می دهد: “با خیاط دقیق این تعامل ها ، می توانیم دروازه های کوانتومی منطقی – عملیات اساسی محاسبات کوانتومی – بین قاب های مستقر در رایانه های کوانتومی جداگانه انجام دهیم.”
“این دستیابی به موفقیت ما را قادر می سازد تا به طور مؤثر” سیم با هم “را به یک کامپیوتر کوانتومی کاملاً متصل و کاملاً متصل بپردازیم.”
این تیم پس از برقراری ارتباط بین دستگاه ها ، الگوریتم جستجوی گروور را اجرا کرد ، یک الگوریتم کوانتومی شناخته شده که برای جستجوی پایگاه داده های غیرمجاز بسیار سریعتر از روشهای استاندارد استفاده می شود.
در این تظاهرات – اولین نوع خود با استفاده از این نوع سیستم کوانتومی – این الگوریتم به میزان موفقیت 71 درصد رسید.
این نتایج پتانسیل سیستم های محاسبات کوانتومی را به عنوان یک موجودیت واحد نشان می دهد حتی اگر اجزای آنها از نظر جسمی از هم جدا شوند – الزامی برای اینترنت کوانتومی.
دانشمندان در ایالات متحده نیز با جدیت در راهی کار کرده اند که اینترنت کوانتومی را به واقعیت تبدیل کند.
در سال 2024 ، تیمی در هاروارد توانستند Qubits “گرفتاری” کوانتومی خود را بین مکان های دوردست به اشتراک بگذارند.
درگیری پدیده ای است که در آن دو ذره ، مانند یک جفت فوتون (ذرات سبک) ، حتی در صورت جدا شدن با مسافت های بزرگ ، به طور پیچیده ای در ارتباط باقی می مانند.
این به آنها امکان می دهد بدون نیاز به سفر جسمی ، اطلاعات را به اشتراک بگذارند.
در سال 2024 ، فیزیکدانان دانشگاه هاروارد اولین آزمایش در دنیای واقعی پتانسیل های کوانتومی اینترنت در بوستون را انجام دادند.
در این مطالعه ، که در طبیعت منتشر شده است ، محققان آکسفورد از دو ماژول کوانتومی جداگانه استفاده کردند که هر یک حاوی زباله های یونی به دام افتاده بودند.
این Qubits به دو دسته تقسیم شدند: qubits شبکه (که ارتباطات را کنترل می کنند) و مدارک مدار (مسئول محاسبات رایانه ای).
نوآوری کلیدی پیوند ماژول ها از طریق فوتون ها بود که یک حالت کوانتومی مشترک بین دو سیستم ایجاد کرد.
با استفاده از Teleportation Gate Quantum ، این تیم توانست از راه دور عملیات را اجرا کند و از دو ماژول که به عنوان یک پردازنده کوانتومی واحد عمل می کنند ، اطمینان حاصل کردند.
به عبارت ساده تر ، Teleportation به پیوند چندین دستگاه کوانتومی کوچکتر به منظور تولید قدرت پردازش یک رایانه بسیار بزرگتر کمک کرد.
نکته مهم این است که پروفسور دیوید لوکاس می گوید ساختن یک کامپیوتر کوانتومی مقیاس پذیر با فناوری امروز به لطف Teleportation امکان پذیر است.
محقق اصلی این پروژه گفت: “آزمایش ما نشان می دهد که پردازش اطلاعات کوانتومی توزیع شده با شبکه با فناوری فعلی امکان پذیر است.”
“مقیاس گذاری رایانه های کوانتومی یک چالش فنی برجسته است که احتمالاً به بینش های جدید فیزیک و همچنین تلاش های مهندسی فشرده در سالهای آینده نیاز دارد.”
علیرغم قول خود ، پیشرفت Teleportation هنوز هم در حال انجام است.
این مطالعه نشان می دهد که دانشمندان یک دروازه کوانتومی را بین دو ماژول جداگانه با میزان دقت 86 درصد از بین بردند.
در حالی که هنوز هم یک نرخ چشمگیر است ، از آستانه تحمل گسل مورد نیاز برای محاسبات کوانتومی عملی نیست.
قبل از اینکه فناوری کوانتومی بتواند در یک محیط واقعی قابل اعتماد باشد ، دانشمندان باید این امتیاز را به بیش از 99 درصد بهبود بخشند.
