جفت ترانسمون دوگانه توشیبا به رایانه های کوانتومی ابررسانا سریع تر و دقیق تر دست خواهد یافت


محققان شرکت توشیبا به پیشرفتی در معماری کامپیوترهای کوانتومی دست یافته‌اند: طراحی اولیه یک جفت ترانسمون دوگانه که سرعت و دقت محاسبات کوانتومی را در کوپلرهای قابل تنظیم بهبود می‌بخشد. کوپلر یک وسیله کلیدی در تعیین عملکرد کامپیوترهای کوانتومی ابررسانا است.

جفت کننده های قابل تنظیم در یک کامپیوتر کوانتومی ابررسانا، دو کیوبیت را به هم متصل می کنند و با روشن و خاموش کردن کوپلینگ بین آنها، محاسبات کوانتومی را انجام می دهند. فناوری فعلی می‌تواند اتصال کیوبیت‌های ترانسمون را با فرکانس‌های نزدیک غیرفعال کند، اما این امر مستعد خطاهای تداخلی است که در یکی از کیوبیت‌ها زمانی که کیوبیت دیگر با امواج الکترومغناطیسی برای کنترل تابش می‌شود، رخ می‌دهد. همچنین، فناوری کنونی نمی‌تواند کوپلینگ را برای کیوبیت‌هایی با فرکانس‌های بسیار متفاوت به طور کامل غیرفعال کند، که منجر به خطاهای ناشی از کوپلینگ باقی‌مانده می‌شود.

توشیبا اخیراً یک جفت ترانسمون دوگانه طراحی کرده است که می تواند کوپلینگ را به طور کامل بین کیوبیت ها با فرکانس های بسیار متفاوت خاموش و روشن کند. فول روشن محاسبات کوانتومی با سرعت بالا را با جفت قوی امکان پذیر می کند، در حالی که فول آف کوپلینگ باقیمانده را حذف می کند و سرعت و دقت محاسبات کوانتومی را بهبود می بخشد. شبیه‌سازی‌ها با فناوری جدید نشان داده‌اند که گیت‌های دو کیوبیتی، عملیات پایه در محاسبات کوانتومی، با دقت 99.99 درصد و زمان پردازش تنها 24 ns انجام می‌دهد.

جفت ترانسمون دوگانه توشیبا را می توان برای کیوبیت های فرکانس ثابت استفاده کرد و به پایداری بالا و سهولت طراحی پی برد. این اولین وسیله ای است که به جفت شدن بین کیوبیت های فرکانس ثابت با فرکانس های بسیار متفاوتی دست یافته است که می توانند به طور کامل روشن و خاموش شوند و یک گیت دو کیوبیتی دقیق و پرسرعت ارائه می دهد.

انتظار می‌رود که این فناوری، تحقق رایانه‌های کوانتومی توانمندتر را که در زمینه‌هایی مانند دستیابی به بی‌طرفی کربن و توسعه داروهای جدید کمک می‌کنند، پیش ببرد. جزئیات این فناوری در 15 سپتامبر در ایالات متحده در Physical Review Applied، مجله انجمن فیزیکی آمریکا (https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.18.034038) منتشر شد.



مرجع اخبار سخت افزار کامپیوترایران