این فناوری تلهپورت کوانتومی میتواند پایهای برای یک «اینترنت کوانتومی» آینده باشد، که شبکهای فوقالعاده امن را برای ارتباطات، محاسبات و حسگرها ارائه خواهد داد
پیشرفتی مهم در رایانش کوانتومی رقم خورده است؛ پژوهشگران دانشگاه آکسفورد اَبَررایانه کوانتومی مقیاسپذیری ساختهاند که قادر به دورنوردی [یا اصطلاحا تلهپورت] کوانتومی است.
این پیشرفت بر مشکل موسوم به مقیاسپذیری در رایانش کوانتومی متمرکز است و پژوهشگران مدعیاند که این دستاورد امکان تحقق نسل بعدی این فناوری را در سطحی فراهم خواهد کرد که صنعت را متحول کند.
حوزه رایانش کوانتومی دههها وجود داشته است، اما تنها در سالهای اخیر پیشرفتهای چشمگیری برای تحقق عملی آن صورت گرفته است.
این ماشینهای پیشرفته با بهرهگیری از ویژگیهای فیزیک کوانتومی به جای بیتهای رایج – یعنی «صفر» و «یک» که برای ذخیره و انتقال اطلاعات دیجیتال به کار میروند – از بیتهای کوانتومی (کیوبیتها) استفاده میکنند، که به دلیل پدیدهای به نام «برهمنهی» میتوانند همزمان بهمثابه «یک» و «صفر» عمل کنند.
این ویژگی به رایانههای کوانتومی این امکان را میدهد که از پیشرفتهترین ابررایانههای امروزی، که از فناوری محاسباتی متداول استفاده میکنند، چند مرتبه قدرتمندتر باشند.
این نخستین باری نیست که دانشمندان به تلهپورت کوانتومی دست یافتهاند؛ پیشتر، تیمهایی تحقیقاتی بدون جابهجایی کیوبیتها دادهها را از مکانی به مکان دیگر منتقل کرده بودند. اما این نخستین نمایش تلهپورت کوانتومی گیتها [یا دروازههای] منطقی – که کوچکترین اجزای یک الگوریتم به شمار میروند – در یک پیوند شبکهای است.
پژوهشگران مدعیاند که این فناوری تلهپورت کوانتومی میتواند پایهای برای یک «اینترنت کوانتومی» آینده باشد، که شبکهای فوقالعاده امن را برای ارتباطات، محاسبات و حسگرها ارائه خواهد داد.
دوگال مین از دپارتمان فیزیک دانشگاه آکسفورد، که سرپرستی این پژوهش را برعهده داشته است، گفت: «نمایشهای پیشین [از طرز کار] تلهپورت کوانتومی، بر انتقال حالات کوانتومی بین سامانههای فیزیکی مجزا متمرکز بودهاند.»
«در مطالعه ما، از تلهپورت کوانتومی برای ایجاد تعامل میان این سامانههای دور از هم استفاده میکنیم. با تنظیم دقیق این تعاملات، میتوانیم گیتهای منطقی کوانتومی – عملیات بنیادی رایانش کوانتومی – را میان کیوبیتهایی که در رایانههای کوانتومی جداگانه قرار دارند اجرا کنیم.»
«این پیشرفت به ما امکان میدهد که عملا پردازندههای کوانتومی مجزا را به یک رایانه کوانتومی یکپارچه و کاملا متصل پیوند دهیم.»
پژوهشگران همچنین نشان دادند که این سامانه کوانتومی میتواند با استفاده از فناوری موجود ساخته و مقیاسبندی شود.
پروفسور دیوید لوکاس، پژوهشگر اصلی این تیم تحقیقاتی و دانشمند ارشد در مرکز محاسبات و شبیهسازی کوانتومی بریتانیا، گفت: «آزمایش ما نشان میدهد که پردازش اطلاعات کوانتومی توزیعشده از طریق شبکه با فناوری کنونی امکانپذیر است.»
«مقیاسبندی رایانههای کوانتومی همچنان یک چالش فنی عظیم است که احتمالا به بینشهای جدید در فیزیک و همچنین تلاشهای مهندسی گسترده در سالهای آینده نیازمند خواهد بود.»
یافتههای این پژوهش در مقالهای با عنوان «رایانش کوانتومی توزیعشده از طریق یک پیوند شبکهای نوری» (Distributed quantum computing across an optical network link) در مجله «طبیعت» (Nature) منتشر شده است.
© The Independent