به گزارش ثریا - در پیشرفتی چشمگیر در زمینه رایانش کوانتومی، پژوهشگران دانشگاه‌های کپنهاگ، بریستول و شرکت «اسپارو کوانتوم» (Sparrow Quantum) با طراحی معماری‌ای مبتنی بر فوتون‌های زمان‌کدگذاری‌شده و نقطه‌های کوانتومی، گامی اساسی در مسیر تحقق رایانه کوانتومی فوتونی مقاوم در برابر خطا برداشته‌اند. این طرح که در سرور پیش‌چاپ arXiv منتشر شده، نه‌تنها مبتنی بر اجزای آزمایشگاهی موجود است، بلکه با رعایت ملاحظات فنی و شبیه‌سازی دقیق خطاها، امیدها برای ساخت سامانه‌ای واقعی و مقیاس‌پذیر را تقویت کرده است.
برخلاف رویکردهای مرسوم که به منابع فوتونی تصادفی متکی هستند، این معماری جدید از منابع قطعی فوتون در قالب نقطه‌های کوانتومی درون موج‌برهای بلور فوتونی استفاده می‌کند. این منابع با بهره‌گیری از پالس‌های لیزری دقیق و چرخش‌های اسپینی، زنجیره‌ای از فوتون‌های درهم‌تنیده در زمان تولید می‌کنند که پایه اصلی محاسبات کوانتومی را شکل می‌دهد.
معماری پیشنهادی بر مدل رایانش کوانتومی مبتنی بر هم‌جوشی (FBQC) استوار است. در این مدل، به‌جای ساخت مدارهای بزرگ و پیچیده، محاسبات از طریق اندازه‌گیری‌های درهم‌تنیده بر مجموعه‌ای از حالت‌های منبع کوچک انجام می‌شود. به‌این‌ترتیب با استفاده از دروازه‌های هم‌جوشی بازگشتی (RUS) که تا زمان موفقیت تکرار می‌شوند، فوتون‌ها در یک شبکه ماژولار کم‌عمق به‌هم متصل شده و تلفات نوری به‌طرز محسوسی کاهش می‌یابد.
برای اصلاح خطای بلادرنگ، پژوهشگران از ساختار شبکه‌ای موسوم به کد رنگی فلوکه سه‌بعدی (sFFCC) بهره گرفته‌اند. این شبکه پیچیده، خطاهای ناشی از تلفات فوتونی، واپاشی اسپینی و نامتمایز بودن فوتون‌ها را تشخیص داده و اصلاح می‌کند. شبیه‌سازی‌های انجام‌شده نشان داده‌اند که معماری طراحی‌شده، آستانه‌های حیاتی برای تحمل خطا را حتی در شرایط واقعی و پرنویز حفظ می‌کند.
طرح پیشنهادی شامل سه بخش اصلی است:
منابع تولید فوتون درهم‌تنیده (EPS): این منابع مبتنی بر نقاط کوانتومی جاسازی‌شده در موج‌برهای بلوری هستند و قادر به تولید زنجیره‌ای از فوتون‌های زمان‌کدگذاری‌شده‌اند که با حالت اسپینی الکترون درهم‌تنیده‌اند.
مدارهای اندازه‌گیری هم‌جوشی: فوتون‌های تولیدی از طریق سوییچ‌ها و تقسیم‌کننده‌های نوری به دروازه‌های هم‌جوشی هدایت می‌شوند تا در هم‌تنیدگی زوج‌های فوتونی صورت گیرد. عملکرد این مدارها به نتایج آشکارسازی بستگی دارد و در صورت عدم موفقیت، به‌طور بلادرنگ بازپیکربندی می‌شوند.
واحد کنترل کلاسیک: این بخش مسئول هماهنگی کل سیستم، ثبت موفقیت یا شکست هم‌جوشی و ارسال سیگنال‌های کنترلی به منابع فوتونی است. این واحد، عملیات اصلاح خطا و هماهنگ‌سازی سامانه را در مقیاس نانوثانیه انجام می‌دهد.
این مطالعه همچنین الزامات دقیق سخت‌افزاری مانند زمان مرده آشکارسازها، نرخ تکرار پالس‌ها و سرعت سوییچ‌های فاز را مشخص کرده و نشان می‌دهد که بسیاری از این الزامات با فناوری‌های کنونی نقاط کوانتومی قابل تحقق هستند. برای نمونه، این سیستم در کد تصحیح خطای کوچک (با طول L=۳)، تنها به ۵ فازشکن فعال و ۸ تقسیم‌کننده نوری غیرفعال برای هر فوتون نیاز دارد؛ ساختاری بسیار کم‌حجم و کارآمد.
بااین‌حال، این نقشه راه خالی از چالش نیست. مهم‌ترین محدودیت، وابستگی زیاد آن به بلوغ سخت‌افزاری نقاط کوانتومی است. برای دستیابی به عملکرد پایدار، به زمان هم‌دوسی اسپینی بالای ۱۲ میکروثانیه و یکنواختی فوتونی بیش از ۹۶ درصد نیاز است؛ مقادیری که در آستانه توان فناوری فعلی قرار دارند. همچنین اجرای موفق الگوریتم‌های بازگشتی مانند RUS مستلزم کنترل الکترونیکی بسیار سریع و دقیق در مقیاس نانوثانیه‌ای است که نیاز به یکپارچه‌سازی سخت‌افزارهای اپتیکی و الکترونیکی دارد.
پژوهشگران در پایان، مسیرهای آینده برای بهبود عملکرد این معماری را شامل افزایش چرخه‌پذیری نوری، کنترل بهتر اسپین هسته‌ای، کاهش خطای دروازه‌های هم‌جوشی و طراحی تراشه‌های مجتمع نوری می‌دانند. استفاده از فناوری‌های جدید نظیر فوتونیک مبتنی بر نیوبیتات لیتیوم یا نیترید سیلیکون نیز برای کاهش تلفات اپتیکی پیشنهاد شده است.
به‌گفته نویسندگان، این نقشه راه با تکیه بر اجزای آزمایش‌شده و داده‌های تجربی، نخستین گام معتبر برای انتقال رایانش کوانتومی فوتونی از قلمرو نظری به دنیای کاربردی و صنعتی است. با روشن شدن مسیر پیش رو، اکنون تمرکز می‌تواند از پژوهش‌های بنیادی به توسعه مهندسی هدفمند تغییر یابد.
منبع : کوانتوم
گوگل به مدارس هشدار داد
دختران ایرانی در جستجوی «خود»؛ هویت در میدان کشمکش سنت و مدرنیته
روز مبارزه با استکبار، روز به خاک مالیدن پوزه قلدران وحشی خواهد شد
قرآن از راز ماندگاری قدرت فرعون می‌گوید
آغاز کار نگارش جلد دوم مجموعه چهار جلدی «کربن‌شناسی»
آیا بانک‌ها برای خلق پول به مجوز فقهی نیاز دارند؟
مسجد باید میدان‌دار اصلی فعالیت‌های قرآنی جامعه شود
وام تحصیلی دانشجویان برتر، ممتاز و متأهل ۵۰ درصد افزایش می‌یابد
ثبت‌نام وام‌های تحصیلی و ودیعه مسکن متأهلی دانشجویان شروع شد
اعلام فهرست رشته‌های پذیرش مستقیم دستیاری تخصصی از بین پزشکان عمومی
وزیر علوم: پیوند دانش و فناوری، قدرت ملی را افزایش می‌دهد
مسئولیت شرعی والدین در قبال نیازهای فرزندان امروز چیست؟
موج جدید هک سوپرمارکت‌های اروپا
تب هوش مصنوعی در شرکت‌ها هم داغ شد
علت فوت حمید علیدوستی چه بود؟
داروهایی که به نفع ویروس عمل می‌کند و سلامت بیمار را به خطر می‌اندازد
کشف یک جرم مرموز در لبه منظومه شمسی توسط اخترشناسان
تصویر روز ناسا از شب در سیاره‌ای وهم‌انگیز
کنجکاوی کودک تا کجا باید درباره تلفن همراه والدین پیش برود؟
کتاب صوتی «پل‌های مدیسون کانتی» منتشر شد
چرا از قهرمانان فقط مدال‌هایشان را می‌بینیم؟
کتاب «هم‌سفیر» منتشر شد
ستاره اسکندری پس از هفت سال به صحنه تئاتر بازمی‌گردد
کمبود جدی فضای آموزشی در مناطق حاشیه‌ای و پرتراکم شهری
دانش‌آموزان قرآنی شایسته قدردانی هستند
چرا سریال «روشنایی شب» با واکنش رسانه صهیونیستی مواجه شد؟
محدودیت دسترسی به اطلاعات اسلحه‌ها برای نوجوانان در چت جی پی تی
ثبت‌نام آزمون انتخاب حسابدار رسمی سال ١۴۰۵ آغاز شد؛ اعلام زمان آزمون
تسهیلات جدید برای قبولی‌های ارشد و دکتری از سوی وزارت علوم
نمرات مردودی دانشجویان ورودی ۱۴۰۲ به بعد در معدل کل محاسبه نمی‌شود
تفکیک مسیر ارتقای اساتید علوم انسانی از رشته‌های مهندسی و کشاورزی
امکان ویرایش معدل و سهمیه در آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی فراهم شد
کلیداولیه آزمون دکتری تخصصی علوم پزشکی۱۴۰۵ منتشر شد
کد آیسیک چیست؟ راهنمای انتخاب و استعلام فعالیت اقتصادی | آرمیتاتکس
محرابی که در عید قربان تبریز به خون نشست؛ نخستین شهید محراب که بود؟
نمایشگاه جدید موزه «جستجوی ایران» افتتاح شد؛ بازخوانی ریشه‌های بحران هویت و گسست تاریخی
رمانی در ستایش قدیس مهربانی برنده جایزه بزرگ رمان آکادمی فرانسه شد
۱۷۳ هنرمند در جشنواره هنرهای تجسمی جوانان رقابت می‌کنند
تنوع دیدگاه‌ها معیار انتخاب در کارگاه نقاشی جشنواره تجسمی جوانان است
هومن کیایی و مجتبی رجبی‌معمار «داستان زندگی من» را روایت می‌کنند
فیلم‌های «بالاچ» و «سومری‌ها» اکران می‌شوند
معرفی اعضای هیئت انتخاب آثار جشنواره تئاتر خیابانی مریوان
تلاش برای کشف استعدادها؛ بخش بین‌المللی تئاتر نیاز به تقویت دارد
یک بازار سه روایت؛ بندرعباس در تهران تماشایی شد
متا خارج از دادگاه نوجوان شاکی را راضی به تسویه کرد
دانشگاه آزاد اسلامی در زمره ۱۰۰ دانشگاه برتر جهان قرار دارد
اجرای طرح فروش حضوری و مجازی کتاب‌فروشی‌ها در «بازار کتاب»
لبیک نهادهای علمی به پیام رهبر انقلاب: برای خیزش علمی شتابان آماده‌ایم
نحوه دریافت ارز از دانشجویان خارجی اعلام شد
جزییات افزایش تسهیلات رفاهی دانشجویان علوم پزشکی؛ افزایش وام ازدواج
نوبت دوم آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی سال ۱۴۰۵ در ۳۳ رشته برگزار شد
ظرفیت پذیرش پزشکی و دندانپزشکی در سال ۱۴۰۶ تعیین شد
رونمایی از نرم‌افزار «ردا کارت» دانشجویی؛ زمان اجرا به زودی مشخص می‌شود
فرهنگستان علوم ظرفیت خود را برای تحقق خیزش علمی کشور به کار می‌گیرد
کنار رفتن «حجاب ابزار» برای مستندسازی یک فرصت است؛ فرا رفتن از گزارش
حریم خصوصی در فضای مجازی؛ انتشار پیام و تصویر دیگران شرعا جایز است؟
حجت‌الاسلام قمی: هیئت، سیاسی‌ترین و استکبارستیزترین محفل شیعه است
«گوهر فضیلت»؛ بازخوانی میراث علمی و سلوک معنوی آیت‌الله مروارید
وقتی تصویر و صدای جعلی به نام حقیقت منتشر می‌شود؛حکم شرعی تغییر هوشمند
فاطمیه فرصتی برای پیوند محبت فاطمی با فرهنگ وقف و خیر ماندگار
«کافه سلطان»؛ روایت زندگی روزمره در سایه جنگ
از بازتاب سخنان تلخ اکبر زنجان‌پور تا گرامی‌داشتی برای اکبر عبدی
رویا میرعلمی مهمان آخرین قسمت «هم‌کلام» می‌شود
نقشم در «نسخه آزمایشی» از من دور بود؛ سارقی که بعد از نامزدی توبه کرد
موسیقی بازی‌ها از قاب نمایشگر تا صحنه ارکسترال
معرفی آثار ۲ بخش از جشنواره فیلم مقاومت
اپل لپ تاپ گرانقیمت با نمایشگر لمسی را معرفی کرد
گرم‌کن گرافنی ژاپنی در سه ثانیه گرم می‌شود
آمازون دوباره کارمندانش را بیکار کرد
دست نوشته دانشجویان در بیعت با رهبر انقلاب
امکان تحصیل دانش آموزان ایرانی خارج از کشور فراهم است
اعلام لبیک شورای عالی انقلاب فرهنگی به رهنمودهای رهبر معظم انقلاب
ثبت نام بیش از ۳۰ هزار نفر در آزمون دکتری نیمه‌متمرکز سال ۱۴۰۶
اطلاعات تازه درباره سهمیه‌ها و تسهیلات آزمون دکتری نیمه متمرکز سال ۱۴۰۶
علیرضا استادی: جسارت بازی درنقش تاریخی را پیدا کردم
دست رد ۳ جشنواره بر فیلم جدید پل شریدر؛ «مبانی فلسفه» پسندیده نشد
رونمایی از «هزاردستان» نخستین انیمیشن «دست‌ساز» جهان
نمایشگاه «رد خط» به نیاوران رسید
بسیج دانش‌آموزی در بیش از نیمی از مدارس کشور حضور دارد
نقش سوره‌های کوتاه در آشنایی کودکان با قرآن
رونمایی از نرم‌افزار «ردا کارت» دانشجویی؛ زمان اجرا به زودی مشخص می‌شود
ظرفیت پذیرش پزشکی و دندانپزشکی در سال ۱۴۰۶ تعیین شد
فرهنگستان علوم ظرفیت خود را برای تحقق خیزش علمی کشور به کار می‌گیرد
جزییات افزایش تسهیلات رفاهی دانشجویان علوم پزشکی؛ افزایش وام ازدواج
«گوهر فضیلت»؛ بازخوانی میراث علمی و سلوک معنوی آیت‌الله مروارید
نوبت دوم آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی سال ۱۴۰۵ در ۳۳ رشته برگزار شد
رویا میرعلمی مهمان آخرین قسمت «هم‌کلام» می‌شود
نقشم در «نسخه آزمایشی» از من دور بود؛ سارقی که بعد از نامزدی توبه کرد
کنار رفتن «حجاب ابزار» برای مستندسازی یک فرصت است؛ فرا رفتن از گزارش
اپل لپ تاپ گرانقیمت با نمایشگر لمسی را معرفی کرد
لبیک نهادهای علمی به پیام رهبر انقلاب: برای خیزش علمی شتابان آماده‌ایم
حریم خصوصی در فضای مجازی؛ انتشار پیام و تصویر دیگران شرعا جایز است؟
تسهیلات جدید برای قبولی‌های ارشد و دکتری از سوی وزارت علوم
از بازتاب سخنان تلخ اکبر زنجان‌پور تا گرامی‌داشتی برای اکبر عبدی
وقتی تصویر و صدای جعلی به نام حقیقت منتشر می‌شود؛حکم شرعی تغییر هوشمند
نحوه دریافت ارز از دانشجویان خارجی اعلام شد
فاطمیه فرصتی برای پیوند محبت فاطمی با فرهنگ وقف و خیر ماندگار
«کافه سلطان»؛ روایت زندگی روزمره در سایه جنگ
حجت‌الاسلام قمی: هیئت، سیاسی‌ترین و استکبارستیزترین محفل شیعه است
معرفی آثار ۲ بخش از جشنواره فیلم مقاومت
گرم‌کن گرافنی ژاپنی در سه ثانیه گرم می‌شود
تفکیک مسیر ارتقای اساتید علوم انسانی از رشته‌های مهندسی و کشاورزی
ثبت‌نام آزمون انتخاب حسابدار رسمی سال ١۴۰۵ آغاز شد؛ اعلام زمان آزمون
موسیقی بازی‌ها از قاب نمایشگر تا صحنه ارکسترال
کد آیسیک چیست؟ راهنمای انتخاب و استعلام فعالیت اقتصادی | آرمیتاتکس
کلیداولیه آزمون دکتری تخصصی علوم پزشکی۱۴۰۵ منتشر شد
امکان ویرایش معدل و سهمیه در آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی فراهم شد
آمازون دوباره کارمندانش را بیکار کرد
یک بازار سه روایت؛ بندرعباس در تهران تماشایی شد
نمرات مردودی دانشجویان ورودی ۱۴۰۲ به بعد در معدل کل محاسبه نمی‌شود
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.