کاربرد روش جدید آنها در رایانه‌های کوانتومی است که از خواص گوناگون ذرات زیراتمی برای انتقال، پردازش و ذخیره مقدار بسیار زیادی از اطلاعات پیچیده استفاده می کند، و توانایی مدلسازی فرآیندهای شیمیایی پیچیده را برای بهتر و سریعتر شدن رایانه‌های مدرن، میدهد. رایانه‌های امروزی با تبدیل داده‌ها به بیت‌ها آنها را ذخیره می کنند. یک بیت میتواند در یکی از دو حالت باشد: صفر یا یک. دانشمندان در حال بررسی راه‌هایی برای استفاده از ذرات زیراتمی که بیت‌های کوانتومی نامیده می شوند، هستند. این ذرات میتوانند در بیش از دو حالت باشند که این خود سبب ذخیره‌سازی و پردازش مقدار وسیع‌تری از اطلاعات توسط آنها می شود. بیت‌های کوانتومی، بلوک‌های ساختمانی رایانه‌های کوانتومی هستند.
روش مشابه دیگر شامل استفاده از خصوصیات ذاتی فوتون‌های نور میباشد، اطلاعات را به عنوان بیت‌های کوانتومی توسط الگوهای دیجیتالی کردن میدان الکترومغناطیس به یک پرتو نور تبدیل می کنند. اما اطلاعات تبدیل شده میتوانند در طول محاسبات کوانتومی از امواج نور جدا شده (از بین رفتن اطلاعات) و منجر به تجمع خطاها شوند. برای کاهش ِ از بین رفتن اطلاعات، دانشمندان فشرده‌سازی نور را مورد آزمایش قرار داده‌اند. فشرده‌سازی فرآیندی است که نوسانات کوچک در سطح کوانتومی یا نویز (Noise) را از یک میدان الکترومغناطیسی حذف می کند. نویزها سطح مشخصی از عدم قطعیت در دامنه و فاز میدان الکترومغناطیسی را تعریف می کنند. از این رو فشرده‌سازی ابزاری مؤثر برای پیاده‌سازی اپتیکال (عملی) رایانه‌های کوانتومی میباشد، اما استفاده فعلی ناکافی میباشد.
در یک مقاله منتشر شده در مجله Physical Review X، آکیهیسا تومیتا (فیزیکدان کاربردی از دانشگاه هوکایدو) و همکارانش، راهی جدید برای کاهش چشمگیر خطاها با استفاده از این روش را نشان دادند. آنها مدلی نظری که از هر دو خصوصیات بیت‌های کوانتومی و حالات میدان مغناطیسی استفاده میکرد را توسعه دادند. این روش شامل فشرده‌سازی نور با حذف بیت‌های کوانتومی مستعد خطا در زمانیکه این بیت‌ها با یکدیگر جمع می شوند، میباشد. این مدل از نظر ِ خطا بیش از ١٠ میلیارد بار نسبت به روش‌های آزمایشگاهی موجود دقیق‌تر میباشد، به این معنا که در هر ١٠ هزار محاسبه، یک خطا وجود دارد. تومیتا در اینباره میگوید:« این روش با استفاده از تکنولوژی‌های در دسترس موجود، دست یافتنی بوده و میتواند بیشتر در تحقیقات محاسبات کوانتومی مورد بررسی قرار گیرد.»
در آیدت،
فایل‌های
خود را به فروش بگذارید و یا
مقالات‌تان
را منتشر کنید👋
پاسخ ها