الفيزياء

الجيش الأمريكي يساعد في تطوير الحوسبة الكمومية الهجينة بأبحاث جديدة

الجيش الأمريكي يساعد في تطوير الحوسبة الكمومية الهجينة بأبحاث جديدة

العالم خطوة أخرى أقرب إلى التعايش مع أجهزة الكمبيوتر الكمومية ، حيث عمل باحثو الجيش الأمريكي جنبًا إلى جنب مع علماء جامعة ماريلاند لبناء مقدمة لنظام حوسبة كمومية هجينة.

لقد أظهر النظام نتائج واعدة ، وهو أمر سيكون مفيدًا للمستقبل.

لأول مرة ، أظهر باحثو الجيش وجامعة ماريلاند أن التداخل ثنائي الفوتون بين الفوتونات من نظام الأيونات المحاصرة ونظام الذرة المحايد ممكن. علاوة على ذلك ، قد يساعد في تسريع العملية نحو أجهزة الكمبيوتر الكمومية في المستقبل.

يحدث التداخل ثنائي الفوتون ، المعروف أيضًا باسم تأثير Hong-Ou-Mandel ، عندما يدخل فوتونان متطابقان في مقسم الحزمة من منافذ إدخال مختلفة ، ومع ذلك ، يخرجان عبر نفس المنفذ.

من خلال العمل مع أنظمة الأيونات المحاصرة وأنظمة الذرة المحايدة ، ستستفيد شبكات الكم المستقبلية من كل من المناهج الرائدة ونقاط قوتها ، مع التغلب على نقاط الضعف الفردية ، وفقًا للباحثين.

أوضحت الدكتورة قدسية سارة قريشي ، عالمة الفيزياء في مختبر أبحاث الجيش التابع لقيادة تطوير القدرات القتالية التابعة للجيش الأمريكي ، أن "الأيونات المحاصرة لديها أعلى عمليات كمية تم الإبلاغ عنها بدقة ، كما أن الذرات المحايدة ممتازة في معالجة الفوتونات التي تحمل المعلومات الكمية".

راجع أيضًا: حواسيب الكميات المستقبلية قد تشكل مخاطر أمنية خطيرة لاتصالاتنا

قام الباحثون بتركيب نظام أيوني محاصر في مبنى واحد في جامعة ميريلاند ، ونظام ذري محايد في مبنى آخر ، وربطهم بخطوط الألياف.

قال جون هانيغان ، الذي يبلغ من العمر أربعة أعوام: "يحتوي أحد المختبرات على مقسم شعاع يسمح للفوتون بمساراتين للخروج ؛ وهناك فرصة بنسبة 50 بالمائة لخروجها من منفذ واحد وفرصة بنسبة 50 بالمائة لخروجها من المنفذ الثاني". طالب دراسات عليا في معمل قريشي.

"إذا أرسلت فوتونين فرديين إلى فاصل الحزمة ، فستتوقع أن يختار كل فوتون منفذ إخراج بشكل مستقل ؛ ومع ذلك ، نظرًا للتداخل الكمي ، تصل الفوتونات ذات الخصائص المتطابقة إلى مجموعة مقسم الحزمة معًا ، مما يعني أنها تغادر نفس المنفذ معًا ، وليس بشكل فردي ".

ما يميز هذه التجربة هو أن الفريق تمكن من تحويل النظامين الكميين المختلفين إلى نظام واحد متطابق ، قوي بما يكفي لخلق تداخل كمي.

وأوضح قريشي أن نتائج الفريق تدفع بأبحاث المعلومات الكمومية إلى الأمام بشكل كبير.


شاهد الفيديو: What is Quantum Computing- ماهي الحوسبة الكمومية (كانون الثاني 2022).