خبرگزاری برنا؛ در یک کامپیوتر کوانتومی، بیت‌های کوانتومی یا کیوبیت‌ها، به‌طور همزمان به‌عنوان یک واحد محاسباتی و حافظه عمل می‌کنند. اطلاعات کوانتومی را نمی‌توان مانند یک کامپیوتر معمولی در حافظه ذخیره کرد زیرا نمی‌توان آن را کپی کرد. با توجه به این محدودیت، کیوبیت‌های یک کامپیوتر کوانتومی باید همگی قادر به تعامل با یکدیگر باشند. این موضوع همچنان یک مانع مهم در توسعه کامپیوترهای کوانتومی قدرتمند است. برای غلبه بر این مسئله، فیزیکدان نظری ولفگانگ لچنر، همراه با فیلیپ هاوک و پیتر زولر، در سال ۲۰۱۵ معماری جدیدی را برای یک کامپیوتر کوانتومی پیشنهاد کردند. این معماری اکنون به نام معماری LHZ شناخته می‌شود.
ولفگانگ لچنر از گروه فیزیک نظری در دانشگاه اینسبروک اتریش به یاد می‌آورد: «این معماری در ابتدا برای بهینه‌سازی طراحی شده بود. در این فرآیند، ما معماری را به حداقل رساندیم تا این مشکلات بهینه‌سازی را تا حد امکان بهینه‌تر حل کنیم.»
کیوبیت‌های فیزیکی در این معماری به جای نمایش بیت‌های جداگانه، هماهنگی نسبتی بین بیت‌ها را رمزگذاری می‌کنند. ولفگانگ لچنر توضیح می‌دهد: «این بدان معناست که همه کیوبیت‌ها دیگر مجبور نیستند با یکدیگر تعامل داشته باشند.»
او اکنون با تیم خود نشان داده است که این مفهوم برای یک کامپیوتر کوانتومی جهانی نیز مناسب است. کامپیوترهای مزدوج می‌توانند عملیات بین دو یا چند کیوبیت را روی یک کیوبیت انجام دهند. مایکل فلنر از تیم ولفگانگ لچنر توضیح می‌دهد: «کامپیوترهای کوانتومی موجود در حال حاضر چنین عملیاتی را در مقیاس کوچک به خوبی اجرا می‌کنند. با این حال، با افزایش تعداد کیوبیت‌ها، اجرای این عملیات گیت پیچیده‌تر می‌شود.»
دانشمندان نشان دادند که کامپیوترهای مزدوج می‌توانند، تبدیل‌های فوریه کوانتومی را با مراحل محاسباتی بسیار کمتر و در نتیجه سریع‌تر انجام دهند. این مفهوم جدید همچنین تصحیح خطای سخت‌افزاری کارآمدی را ارائه می‌دهد. از آنجایی که سیستم‌های کوانتومی به اختلالات بسیار حساس هستند، کامپیوترهای کوانتومی باید به طور مداوم خطاها را تصحیح کنند. منابع قابل توجهی باید به حفاظت از اطلاعات کوانتومی اختصاص داده شود که تعداد کیوبیت‌های مورد نیاز را تا حد زیادی افزایش می‌دهد. آنت مسینجر و کیلیان اندر، اعضای دیگر تیم تحقیقاتی اینسبروک، می‌گویند: «مدل ما با یک تصحیح خطای دو مرحله‌ای کار می‌کند، از یک نوع خطا، خطای چرخش بیت یا خطای فاز، توسط سخت‌افزار مورد استفاده جلوگیری می‌شود. در حال حاضر رویکردهای آزمایشی اولیه این کار در پلتفرم‌های مختلف وجود دارد. آن‌ها می‌گویند: «نوع دیگر خطا را می‌توان از طریق نرم‌افزار شناسایی و اصلاح کرد.»
این امر به نسل بعدی کامپیوترهای کوانتومی جهانی اجازه می‌دهد تا با تلاش قابل مدیریت محقق شوند.
انتهای پیام/
