به گزارش ثریا - یک میلی‌ثانیه ممکن است زیاد به نظر نرسد، اما برای یک کیوبیت، یک عمر است. این موفقیت می‌تواند رایانش کوانتومی را بسیار قابل اعتمادتر کند.
به نقل از آی‌ای، گروهی از محققان در فنلاند رکورد جهانی جدیدی را برای مدت زمانی که یک بیت کوانتومی معروف به کیوبیت می‌تواند اطلاعات خود را حفظ کند، ثبت کرده‌اند.
آنها زمان همدوسی یک کیوبیت ترانسمان ابررسانا را در بهترین حالت به یک میلی‌ثانیه کامل، با میانگین زمان نیم میلی‌ثانیه رسانده‌اند. این زمان ممکن است کوتاه به نظر برسد، اما در دنیای رایانش کوانتومی یک پیشرفت بزرگ است که می‌تواند این حوزه را متحول کند.
زمان همدوسی(coherence) طولانی‌تر به این معنی است که کیوبیت‌ها می‌توانند عملیات بیشتری را اجرا کنند و رایانه‌های کوانتومی می‌توانند محاسبات بیشتری را قبل از شروع بروز خطاها انجام دهند.
نویسندگان این مطالعه خاطرنشان می‌کنند: یک کیوبیت با همدوسی بالا به جامعه تحقیقاتی سود می‌رساند و تلاش‌های جهانی برای توسعه حسگرهای کوانتومی، شبیه‌سازهای کوانتومی و رایانه‌های کوانتومی مبتنی بر فناوری‌های کوانتومی ابررسانا را تسریع می‌کند.
راه رسیدن به یک کیوبیت ابررسانای پایدار
کیوبیت‌ها بسیار ظریف هستند. آنها به راحتی حالت کوانتومی خود را از طریق تعامل با محیط خود از دست می‌دهند، مشکلی که «واهمدوسی»( decoherence) نامیده می‌شود. سال‌هاست که دانشمندان در سراسر جهان در تلاشند کیوبیت‌هایی بسازند که بتوانند به اندازه کافی پایدار بمانند تا محاسبات پیچیده را انجام دهند.
پیش از این، بهترین زمان‌های همدوسی گزارش شده برای کیوبیت‌های ترانسمان (نوع محبوبی که در بسیاری از آزمایشگاه‌ها استفاده می‌شود) حداکثر حدود ۰.۶ میلی‌ثانیه بود. فراتر رفتن از این مقدار بسیار دشوار بوده است، زیرا حتی ذرات کوچک نویز در مواد یا تنظیمات اندازه‌گیری می‌تواند باعث فروپاشی حالت کوانتومی شود.
محققان دانشگاه آلتو در فنلاند برای غلبه بر این مشکل، نوع جدیدی از کیوبیت ترانسمان را با همدوسی غیرمعمول بالا طراحی کردند و ساختند. آنها از نوارهای ابررسانای فوق‌العاده تمیز استفاده کردند و یک تراشه را در یک محیط تمیز و بسیار کنترل‌شده ساختند.
آنها با استفاده از لیتوگرافی پرتو الکترونی (تکنیکی که برای ترسیم الگوهای ریز روی تراشه استفاده می‌شود) مدارها را با دقت حکاکی کردند و اتصالات حیاتی جوزفسون را که مانند مغز کیوبیت عمل می‌کنند، به طور دقیق ساختند.
محققان همچنین توجه ویژه‌ای به اکسیداسیون و خلوص مواد داشتند تا انواع نقص‌های میکروسکوپی که معمولاً باعث خرابی زودهنگام کیوبیت‌ها می‌شوند را کاهش دهند. پس از ساخت تراشه، با استفاده از یخچال مخصوص تا نزدیک به صفر مطلق خنک شد.
این دمای پایین به محافظت از حالت کوانتومی شکننده کمک می‌کند. برای اندازه‌گیری عملکرد، آنها از یک تقویت‌کننده تخصصی استفاده کردند که سیگنال‌های کوانتومی ضعیف را بدون اضافه کردن نویز اضافی دریافت می‌کند. در میان چهار کیوبیت روی تراشه، یکی به نام Q2 عملکرد فوق‌العاده خوبی داشت.
این کیوبیت حداکثر زمان همدوسی کمی بیش از یک میلی‌ثانیه را با مقدار متوسط حدود 0.5 میلی‌ثانیه نشان داد که بسیار طولانی‌تر از اکثر دستگاه‌های گزارش شده قبلی است. حتی بهتر از آن، این نتایج در آزمایش‌های متعدد تکرار شد و ثابت کرد که این روش قابل اعتماد است.
نویسندگان این مطالعه افزودند: این نتیجه با نزدیک شدن به علامت میلی‌ثانیه برای زمان‌های آرامش انرژی و فاززدایی یک کیوبیت ترانسمان، گامی مهم در توسعه کیوبیت‌های ابررسانا با انسجام بالاست.
گام بعدی چیست؟
این گامی بزرگ به سوی کاربردی‌تر کردن رایانه‌های کوانتومی است. کیوبیت‌های بادوام‌تر می‌توانند عملیات بیشتری را قبل از از دست دادن اطلاعات انجام دهند که به معنای خطاهای کمتر و نیاز کمتر به تکنیک‌های پیچیده تصحیح خطا است.
با این حال، گسترش این امر به سیستم‌های کوانتومی بزرگ هنوز چالش‌های زیادی را در بر دارد. دلیل این امر این است که قرار دادن کیوبیت‌های ترانسمان زیاد روی یک تراشه برای حفظ انسجام میلی‌ثانیه‌ای هر کدام بسیار پیچیده‌تر از کار با چند کیوبیت و دستیابی به انسجام یک میلی‌ثانیه‌ای برای یک کیوبیت واحد خواهد بود.
اینکه محققان چگونه بر این مشکل غلبه خواهند کرد، هنوز مشخص نیست. در حال حاضر، آنها برای کمک به دیگران در ساخت کار خود، تمام جزئیات ساخت، طرح‌ها و پروتکل‌های اندازه‌گیری خود را آشکارا به اشتراک گذاشته‌اند و امیدوارند این تلاش‌ها دانشمندان را به کاربردی‌تر کردن فناوری‌های کوانتومی نزدیک‌تر کند.
این مطالعه در مجله Nature Communications منتشر شده است.
منبع : عصر کوانتوم
حمایت بانک‌ها از ۴ دانشگاه آسیب دیده از جنگ کلید خورد
ساخت چندین ماهواره سنجشی ایران با دقت تصویربرداری یک متر
نوبل فیزیک به «پیام‌های شبح‌وار از فضا» رسید
آرای نهایی ۱۴ پرونده انضباطی دانشجویان مرتبط با حوادث دی‌ماه صادر شد
تصویب صندوق عدالت آموزشی برای حمایت از دانش‌آموزان مناطق محروم
دانشجویان دانشگاه هنر نقوش ایرانی را در طراحی پوشاک به‌کار گرفتند
آغاز اجرای طرح «ردا کارت» دانشجویی در ۲۰ دانشگاه کشور طی ۱۰ روز آینده
مدیر ناسا: یوفوها می‌توانند یک «لحظه اسپوتنیک» باشند
«کامپیوتر شریف» انتخاب اول برترین رتبه های ریاضی کنکور ۱۴۰۵
واتس‌اپ ورود کاربران با سیستم‌عامل قدیمی را مسدود می‌کند
کشف سیاره ای که از خاکستر ستاره اش متولد شد
اوپن ای آی ویکی مدیا را هم هک کرد
رتبه ۶ کنکور: جنگ را مدیریت کردم، نه اینکه تسلیمش شوم
وزیر آموزش و پرورش: معیشت معلمان را جدی پیگیری می‌کنیم
ارتقای کیفیت آموزشی اولویت مدارس غیردولتی است
توزیع ۷۶۵ میلیارد تومان تجهیزات ورزشی در ۶۲ هزار مدرسه
قهرمانی دانش‌آموزان ایرانی در مالزی؛ سه سکوی نخست برای ایران
سرپرست صندوق ذخیره فرهنگیان منصوب شد
وزیر آموزش و پرورش وارد لامرد شد
کاظمی: ظرفیت‌های آموزشی ایران و عراق باید بیش از گذشته توسعه یابد
حضور ۸۹ دانشگاه ایرانی در رتبه بندی دانشگاه‌های جهان تایمز ۲۰۲۷
برندگان نوبل پزشکی ۲۰۲۶ معرفی شدند؛ کنترل سلول‌های عصبی با نور
اسپانیا و پرتغال مقصد جدید اعضای هیئت علمی برای فرصت مطالعاتی
توافق مجلس و شورای عالی انقلاب فرهنگی برای بررسی سهمیه‌های کنکور
ثبت نام در رشته‌های بدون آزمون کنکور ۱۴۰۵ آغاز شد
دیار: نخستین همکاری شهرام ناظری و تهمورس پورناظری
تام کروز شکست فیلمش را نپذیرفت
دیوارنگاره میدان جهاد به رنگ پایتخت درآمد
علت لغو کنسرت علیرضا قربانی در شاندیز چه بود؟
پیشنهاد برای ساخت فصل دوم سریال «اکسیر»؛ بازخورد خوبی گرفتیم
کمک اربعین به بازتولید حافظه تاریخی مقاومت و سرمایه اجتماعی فراملیتی
ضرورت انتقال پژوهش‌های علمی هیئات از دانشگاه به هیئت
دوازدهمین شماره «خردورزی» با پرونده‌ای درباره نسل نو منتشر شد
جستارهایی در فلسفه علوم حکمی کتاب شد
آغاز انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵؛ لزوم دریافت رسید انتخاب رشته
شانس‌های جایزه نوبل فیزیک کدامند؟
مطالبات دانشجویان دانشگاه الزهرا(س) در نشست با مسئولان بررسی شد
هوش مصنوعی کسب وکار یابندگان باگ های نرم افزاری را کساد کرد
وجه مغفول شخصیت شهید سید حسن نصرالله امامت اوست
آمادگی ۴۰ کشور برای حضور در مسابقات بین‌المللی قرآن
سید حسن نصرالله رهبران جنبش‌های آزادی‌بخش را تحت‌تأثیر قرار داد
تمدید مهلت ثبت‌نام دومین آزمون بسندگی زبان فارسی ویژه دانشجویان خارجی
اسامی معرفی‌شدگان رشته‌های خاص آزمون کاردانی به کارشناسی اعلام شد
تفاهم‌نامه چهارجانبه طرح رداکارت دانشجویان فردا ۱۴ مهر امضاء می‌شود
گامی تازه در توسعه آموزش بین‌المللی؛ مجتمع آموزشی بین‌المللی حکیم با افتتاح ساختمان جدید به ۷ شعبه رسید
فراخوان بورس ویژه هنگ‌کنگ برای دانشجویان دکتری منتشر شد
نحوه انتخاب رشته‌های بدون آزمون در کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد
سامانه راهنمای انتخاب رشته مجازی کنکور ۱۴۰۵ در دسترس قرار گرفت
تعیین تکلیف بدهی وام‌های دانشجویی پس از پایان سنوات مجاز تحصیلی
تقدیر از برگزیدگان سومین همایش علمی هیئت در سالروز ولادت حضرت زینب(س)
آیت‌الله رشاد: خروج آمریکا از عراق باید برای مسئولان درس عبرت باشد
خاموشی: وقت عبور از برنامه‌محوری به اثرمحوری در فعالیت‌های فرهنگی است
واکاوی اندیشه امام شهید در باب امت واحده
ارائه مقالاتی از کشورهای مختلف در نشست اربعین، گفتمان مقاومت
«بی‌نام» روایتگر مفاهیمی از معنویت؛ تئاتری که زندانی آزاد می‌کند!
«اشراق» شنیدنی شد؛ بیان موسیقی ایرانی با امکانات موسیقی عربی!
موسیقی اعتراضی در آمریکا: رئیس جمهورِ من یک جنایتکار است!
سید حسن نصرالله مقاومت را مسیر پیشرفت و عزت بشریت می‌دانست
ناشنوایان فعال اربعینی در همایش ملی «قهرمانان سکوت» تجلیل شدند
جنگ‌ها و تحولات اخیر به کتاب‌های درسی نهم و یازدهم رسید
خانه فرهنگ در خوابگاه‌های دانشگاه فرهنگیان راه‌اندازی می‌شود
بازگشت معتمدآریا و یک یادآوری درباره حفظ حرمت سرزمین مادری
چه خبر از گیشه سینماها؟ فروش سینماها رو به افزایش است
فیلم نماینده ایران در اسکار انتخاب شد
سمپوزیوم راهکارهای قرآنی برای حل مشکلات تمدن معاصر
الگوی قرآن برای حل اختلافات شدید خانوادگی چیست؟
مساجد ۳۲ استان به دنبال طراحی برنامه‌های قرآنی ویژه
بچه‌های مسجدی با حداقل امکانات، کارهای «نشد» را «شد» می‌کنند
حکمرانی فضای مجازی در پیچ تعدد نهادها؛ نمی‌توان دستوری حکمرانی کرد
وقتی امامزادگان در روزهای جنگ به کانون خدمت‌رسانی تبدیل شدند
ایرباس به فناوری «پوست کوسه» مجهز می‌شود
نوشته جالب در دانشگاه شهید بهشتی
اعتبار ردیف استخدامی ۴۶۵ نفر از فراخوان سال‌های ۱۴۰۰ تا ۱۴۰۴ تأمین شد
تمدید مهلت معرفی مشمولان پذیرفته‌شدگان آزمون دستیاری پزشکی تا ۳۰ مهر
لشکر پهپادهای زیر آبی چین رکورد زد
شرکت‌های فناوری درباره هوش مصنوعی با ترامپ چه توافقی کردند؟
اولویت‌های استادان برای سال تحصیلی پیش‌رو بررسی شد
اختصاص ۳۰ میلیارد تومان تسهیلات معاونت علمی به حوزه بازی‌های رایانه‌ای
برگزاری همایش ملی نخبگان لغو شد
تشریح جزئیات اجرای آیین‌نامه جذب استعدادهای برتر در دانشگاه فرهنگیان
سامانه راهنمای انتخاب رشته مجازی کنکور ۱۴۰۵ در دسترس قرار گرفت
ثبت نام در رشته‌های بدون آزمون کنکور ۱۴۰۵ آغاز شد
نحوه انتخاب رشته‌های بدون آزمون در کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد
گامی تازه در توسعه آموزش بین‌المللی؛ مجتمع آموزشی بین‌المللی حکیم با افتتاح ساختمان جدید به ۷ شعبه رسید
حضور ۸۹ دانشگاه ایرانی در رتبه بندی دانشگاه‌های جهان تایمز ۲۰۲۷
تعیین تکلیف بدهی وام‌های دانشجویی پس از پایان سنوات مجاز تحصیلی
اسپانیا و پرتغال مقصد جدید اعضای هیئت علمی برای فرصت مطالعاتی
فراخوان بورس ویژه هنگ‌کنگ برای دانشجویان دکتری منتشر شد
آیت‌الله رشاد: خروج آمریکا از عراق باید برای مسئولان درس عبرت باشد
دیار: نخستین همکاری شهرام ناظری و تهمورس پورناظری
آرای نهایی ۱۴ پرونده انضباطی دانشجویان مرتبط با حوادث دی‌ماه صادر شد
واکاوی اندیشه امام شهید در باب امت واحده
پیشنهاد برای ساخت فصل دوم سریال «اکسیر»؛ بازخورد خوبی گرفتیم
خاموشی: وقت عبور از برنامه‌محوری به اثرمحوری در فعالیت‌های فرهنگی است
ارائه مقالاتی از کشورهای مختلف در نشست اربعین، گفتمان مقاومت
توافق مجلس و شورای عالی انقلاب فرهنگی برای بررسی سهمیه‌های کنکور
هوش مصنوعی کسب وکار یابندگان باگ های نرم افزاری را کساد کرد
توزیع ۷۶۵ میلیارد تومان تجهیزات ورزشی در ۶۲ هزار مدرسه
آغاز اجرای طرح «ردا کارت» دانشجویی در ۲۰ دانشگاه کشور طی ۱۰ روز آینده
وجه مغفول شخصیت شهید سید حسن نصرالله امامت اوست
دیوارنگاره میدان جهاد به رنگ پایتخت درآمد
برندگان نوبل پزشکی ۲۰۲۶ معرفی شدند؛ کنترل سلول‌های عصبی با نور
سید حسن نصرالله رهبران جنبش‌های آزادی‌بخش را تحت‌تأثیر قرار داد
کمک اربعین به بازتولید حافظه تاریخی مقاومت و سرمایه اجتماعی فراملیتی
تفاهم‌نامه چهارجانبه طرح رداکارت دانشجویان فردا ۱۴ مهر امضاء می‌شود
آغاز انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵؛ لزوم دریافت رسید انتخاب رشته
آمادگی ۴۰ کشور برای حضور در مسابقات بین‌المللی قرآن
علت لغو کنسرت علیرضا قربانی در شاندیز چه بود؟
جستارهایی در فلسفه علوم حکمی کتاب شد
نوبل فیزیک به «پیام‌های شبح‌وار از فضا» رسید
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.