یخچال جدید به کمک کامپیوتر کوانتومی آمد
یک فناوری جدید سرمایشی که توسط محققان دانشگاه چالمِرز سوئد و دانشگاه مریلند آمریکا توسعه یافته، ممکن است ما را به تحقق کامل پتانسیل محاسبات کوانتومی نزدیک‌تر کند.
محققان موفق به ساخت یخچال‌های جدیدی شده‌اند که می‌توانند انقلابی درعملکرد کامپیوترهای کوانتومی ایجاد کنند.
به گزارش یورونیوز، کیوبیت (Qubit)، واحد پایه‌ای پردازش کامپیوترهای کوانتومی است و باید در دماهای نزدیک به صفر مطلق نگهداری شوند تا بدون خطا عمل کنند.
طبق گفته محققان دانشگاه چالمِرز، سیستم‌های سرمایشی که امروزه استفاده می‌شوند دمای کیوبیت‌ها را به حدود ۵۰ میلی‌کلوین بالاتر از صفر مطلق می‌رسانند. یخچال کوانتومی جدید توانسته است درآزمایشی، دمای کوبیت‌ها را به ۲۲ میلی‌کلوین کاهش دهد که به گفته تیم تحقیقاتی، ۱۰ هزار برابر کمتر از دمای اتاق است.
کلوین، یک مقیاس مطلق دما در ترمودینامیک است که در آن صفر مطلق، سردترین دمای ممکن، صفر کلوین نام دارد. هرچه به صفر کلوین که برابر ۲۷۳٫۱۵- درجه سانتی‌گراد است، نزدیک‌تر شویم محاسبات کوانتومی قابل اعتمادتر خواهند بود.
سیمونه گاسپارینتی، استاد دانشگاه چالمِرز و نویسنده اصلی مطالعه به یورونیوز گفت: «از نظر فیزیکی، دما چیزی جز میزان ارتعاشات نیست. اگر بتوانیم یک مولکول پرارتعاش را به اندازه‌ای سرد کنیم که ارتعاشاتش طبق قوانین کوانتومی تقریباً متوقف شوند، این حالت صفر مطلق خواهد بود.»
تیم تحقیقاتی توانست این نوع ارتعاشات را ۱۰ هزار برابر کاهش دهد که به گفته آن‌ها، کمترین میزان ثبت‌شده برای این نوع آزمایش‌هاست. بعلاوه، برخلاف سیستم‌هایی که اکنون مورد استفاده قرار می‌گیرند و نیاز به کنترل خارجی مداوم دارند، این یخچال کوانتومی پس از راه‌اندازی به طور خودکار عمل می‌کند.
گاسپارینتی افزود: «یخچال کاملاً خودکار است، یعنی اساساً فقط نیاز به اتصال به منابع گرم و سرد دارد تا عمل کند.» محققان می‌گویند این یخچال کمک می‌کند تا کیوبیت‌ها با خطاهای بسیار کمتر و برای مدت طولانی‌تری در کامپیوترهای کوانتومی عمل کنند.
تیم تحقیقاتی توانست ضریب خطای محاسبات کوانتومی را از ۰٫۰۲ به ۰٫۰۱ کاهش دهد که معادل یک کاهش ۲۰ برابری است. کامپیوترهای کوانتومی می‌توانند انقلابی در فناوری‌های پایه در بخش‌های مختلف جامعه ایجاد کنند و کاربردهایی مهمی در زمینه‌هایی مانند پزشکی، انرژی، هوش مصنوعی و لجستیک داشته باشند.
اما محققان تأکید دارند که هنوز باید کارهای بیشتری انجام شود تا کامپیوترهای کوانتومی قادربه حل مشکلات شوند. گاسپارینتی در این زمینه توضیح داد: «این دستگاه‌ها باید در بسیاری از جنبه‌ها بهبود یابند تا بتوانند مفید واقع شوند. ما هنوز بطور کامل نمی‌دانیم چگونه می‌توانیم از منابع کوانتومی برای انجام محاسبات و حل مشکلات بهره‌برداری کنیم.»
