ابتكر علماء أستراليون أول دائرة كمبيوتر كمومية في العالم - دائرة تحتوي على جميع المكونات الأساسية لشريحة الكمبيوتر الكلاسيكية ، ولكن على نطاق كمي. كان هذا الاكتشاف التاريخي ، الذي نُشر أمس في مجلة Nature ، قيد الإعداد لمدة تسع سنوات.
قالت ميشيل سيمونز ، كبيرة المؤلفين والفيزيائية الكمومية ، ومؤسسة الحوسبة الكمومية للسيليكون ومديرة مركز التميز في الحوسبة الكمومية وتقنيات الاتصال في جامعة نيو ساوث ويلز ، لموقع ScienceAlert: "هذا اكتشاف مثير في مسيرتي المهنية".
لم يقتصر الأمر على قيام Simmons وفريقها بإنشاء ما هو أساسًا معالج كمومي وظيفي ، بل قاموا أيضًا باختباره بنجاح عن طريق محاكاة جزيء صغير لكل ذرة حالات كمومية متعددة - وهو أمر يصعب على الكمبيوتر التقليدي تحقيقه.
يشير هذا إلى أننا نقترب الآن خطوة واحدة من تسخير قوة المعالجة الكمومية أخيرًا لفهم العالم من حولنا بشكل أفضل ، حتى على أصغر نطاق.
قال سيمونز لموقع ScienceAlert: "في الخمسينيات من القرن الماضي ، قال ريتشارد فاينمان إننا لن نفهم أبدًا كيف يعمل العالم - كيف تعمل الطبيعة - ما لم نتمكن من البدء في القيام بذلك على نفس النطاق". "إذا تمكنا من البدء في فهم المواد على هذا المستوى ، فيمكننا إنشاء أشياء لم يتم صنعها من قبل. والسؤال هو كيف نسيطر فعليًا على الطبيعة على هذا المستوى؟ ".
لتحقيق قفزة في مجال الحوسبة الكمومية ، استخدم الباحثون مجهر مسح نفقي في فراغ شديد الارتفاع لوضع النقاط الكمومية بدقة تحت نانومتر. يجب أن يكون موقع كل نقطة كمومية صحيحًا حتى يتمكن المخطط من محاكاة كيفية تحرك الإلكترونات على طول صف من الكربون مع رابطة واحدة أو اثنتين في جزيء البولي أسيتيلين.
كان الجزء الأصعب هو معرفة عدد ذرات الفوسفور التي يجب أن تكون بالضبط في كل نقطة كمية ، والمسافة الدقيقة بين كل نقطة ، ثم تصميم آلة يمكنها وضع النقاط الصغيرة بترتيب دقيق داخل شريحة سيليكون. يقول الباحثون إذا كانت النقاط الكمومية كبيرة جدًا ، فإن التفاعل بين النقطتين يصبح "أكبر من أن يتم التحكم فيه بشكل مستقل عن الآخر".
مثير للاهتمام أيضًا:
- أعلنت شركة IBM عن خطط لإنشاء معالج كمي بسعة 4000 كيلوبت
- حطم الباحثون الرقم القياسي العالمي للاتصالات المشفرة الكمومية
تم اختيار البولي أسيتيلين لأنه نموذج مشهور ويمكن بالتالي استخدامه لإثبات أن الكمبيوتر يقوم بشكل صحيح بنمذجة حركة الإلكترونات عبر الجزيء.
نظرًا لأن العلماء لديهم حاليًا فهم محدود لكيفية عمل الجزيئات على المستوى الذري ، فهناك العديد من الافتراضات التي ينطوي عليها إنشاء مواد جديدة. يقول سيمونز: "لطالما كان أحد الأشياء المقدسة يصنع موصلات فائقة عالية الحرارة". تطبيق محتمل آخر للحوسبة الكمومية هو دراسة التمثيل الضوئي الاصطناعي وكيف يتم تحويل الضوء إلى طاقة كيميائية من خلال تفاعلات السلسلة العضوية.
مشكلة كبيرة أخرى يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية حلها هي صناعة الأسمدة. يتم حاليًا تكسير روابط النيتروجين الثلاثية في ظل ظروف ارتفاع درجة الحرارة والضغط في وجود محفز حديدي لتكوين نيتروجين ثابت للأسمدة. العثور على محفز آخر يمكن أن يجعل السماد أكثر فعالية يمكن أن يوفر الكثير من المال والطاقة.
يمكنك مساعدة أوكرانيا في محاربة الغزاة الروس. أفضل طريقة للقيام بذلك هي التبرع بالأموال للقوات المسلحة لأوكرانيا من خلال الحفاظ على الحياة او من خلال الصفحة الرسمية NBU.
اقرأ أيضا:
- تم تثبيت أول كمبيوتر كمي غير مبرد في العالم في أستراليا
- وجد العلماء طريقة للجمع بين نظرية النسبية وميكانيكا الكم