سلام
بازم مطلب مفید دارم دوستان
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
منطق دیجیتالی، یا همان بیت ها، تنها الگوی جهان IT بوده و تاکنون محققین بصورت انحصاری از آن برای مطالعه ی پردازش اطلاعات کوانتومی استفاده می کردند. اما دانشمندان اروپائی، اثبات کردند که در دنیای کوانتوم، یک نوع روش آنالوگ بسیار آسان تر از روش دیجیتال می باشد.
به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز) و به نقل از ساینس دیلی، محاسبات پیشرفته ی امروزی دیجیتال می باشند، یک سری از صفر و یک ها که با ترکیب در یکدیگر، سیستم های پردازش اطلاعات بسیار قوی را ایجاد می کنند. این سیستم آن قدر آسان می باشد - روشن یا خاموش، بله یا نه - که اغلب بی معنی به نظر می رسد. در واقع سادگی فوق العاده ی آن است که چنین قدرتی را به پردازش دیجیتالی بخشیده است. این روش بسیار عالی عمل می کند.
اما یک مشکل وجود دارد. مدارات سیلکونی به قدری به سوی کوچک شدن پیش می روند که به زودی در قبال یک محدودیت فیزیکی بنیادی ضربه ی سختی خواهند خورد.
نیکولاس سرف، مدیر هماهنگی پروژه ی Covaqial ، در این مورد هشدار داده و می گوید: "ما به خوبی می دانیم که همچنان که مینیاتورسازی رایانه ها ادامه می یابد، در یک نقطه حامل های اطلاعات به ابعادی نزدیک به ابعاد اتم ها خواهند رسید. در این حال که فیزیک کلاسیک غیر قابل کاربرد می شود، ما برای سیستم های پردازش اطلاعات آینده ی خود، باید به سوی مکانیک کوانتومی حرکت کنیم."
و این همان چیزی است که دانشمندان کوانتومی در طول 20 سال گذشته انجام داده اند. آن ها به ناچار تلاش کرده اند که رایانه ی کلاسیک دیجیتالی از صفر و یک ها را در دنیای میکروسکوپیک، با استفاده از ذرات ریزی برای انتقال اطلاعات، بیت های کوانتومی یا همان کوبیت ها، بازسازی نمایند. تاکنون، این تنها روش ممکن در دنیای کوانتوم بوده است.
منطق، البته نه به گونه ای که ما می شناسیم
اما این روش در حال تغییر است. پروژه ی کواکیال با تولد خود در چهار سال پیش، بار حامل الکتریکی را به سوی نوع جدیدی از پردازش اطلاعات کوانتومی سوق داد. در این روش با تغییر نگرش، با استفاده از متغیرهای پیوسته به جای صفر و یک ها، به الگوی منطقی آنالوگ برای دنیای کوانتوم توجه شد.
سرف یادآورد شد : "در محاسبات کلاسیک، تلاش هایی برای ایجاد یک منطق آنالوگ انجام شد، اما موفقیت عمده ای بدست نیامد. اما این امر به چند دلیل تغییر می کند، بطوری که استفاده از یک روش آنالوگ، مانند متغیرهای آنالوگ، احتمالا در دنیای کوانتوم بسیار خوب کار خواهد کرد. ما فکر کردیم که این یک روش امیدبخش خواهد بود، و به همین دلیل کواکیال را آغاز کریدیم."
برخلاف کوبیت ها، زمانی که یک اتم یا ذره ی کوچک، اطلاعات را با خود حمل می دهد، متغیرهای پیوسته (CV) از حالت کلی اتم ها یا فوتون ها برای حمل اطلاعات استفاده می کنند. - اولی با ماده و دومی با نور.
هر دو روش دیجیتال و آنالوگ در علم اطلاعات کوانتومی، از ویژگی های منحصربفرد ذرات کوانتومی مانند اسپین یک الکترون مجزا و یا پلاریزاسیون یک فوتون برای کوبیت ها، یا ویژگی های آنالوگ یک گروه از الکترون ها یا فوتون ها برای CV استفاده می کنند.
سرف گفت : " این ویژگی کلی این گروه از الکترون ها، یا فوتون ها می باشد که نقش حامل اطلاعات را در CV به عهده دارد. هنگامی که شما این ذرات زیاد را در اختیار دارید می توانید آن را پیوسته بخوانید اگر چه گام های بسیار کوچکی در متغیرهای اطلاعاتی رمزگذاری شده وجود دارد."
حاصل این امر و آن چه که CV را جذاب می سازد، این است که دستکاری کردن، کنترل و آزمایش کردن با آن بسیار آسان تر از ذرات تنها می باشد. انتقال اطلاعات کوانتومی بوسیله ی کوبیت ها، در اوایل دهه ی 1990 توصیف و 5 سال بعد بطور تجربی اثبات گشت. بر خلاف این، انتقال اطلاعات با CV بطور تجربی تنها یک سال بعد از بیان تئوری آن، اثبات شد. علت این امر تماما به دلیل ساده تر بودن CV ها می باشد.
این زمینه ی جدید بیار امیدوارکننده به نظر می رسید، و پس از یک سری از نتایج جالب، کواکیال اثبات کرد که CV می تواند راه حل های بهینه ای برای برخی از موضوعات اساسی موثر در پردازش اطلاعات کوانتومی ارائه کند.
سرف در این باره توضیح داد: "ما به اولین نتیجه ی اصلی در کمتر از یک سال دست یافتیم. و آن یک حافظه ی کوانتومی عملی بود. این حافظه مانند یک حافظه ی کلاسیک بود، بنابراین واقعا یک پیش نیاز در این زمینه می باشد."
این گروه حافظه ای را به نمایش گذاشت که یک پالس نوری در یک گروه اتمیک و در طول یک میلی ثانیه توسط CV ذخیره می شد. شاید این مقدار چندان زیاد به نظر نرسد، اما به یاد داشته باشید که نور در همین مدت زمان چند صد کیلومتر را طی می کند. حتی اگر در یک فیبر نوری به صورت یک حرکت حلقه وار درآید، انرژی آن آن قدر ضعیف است که شاید در کمتر از یک میلی ثانیه محو شود. آن ها این کار را در دمای اتاق انجام دادند، در حالی که کوبیت های اتمی در حالت عادی باید به صورت ابر سرد درآیند.
نتیجه ی دوم منجر به ایجاد یک "گربه ی شرودینگر" نوری شد. گربه ی شرودینگر یک آزمایش نظری بود که نشان داد، اشیاء چگونه می توانند در یک زمان یکسان، دو حالت متمایز داشته باشند، در مورد این حالت یک گربه ی مرده و یک گربه زنده را می توان در نظر گرفت.
کواکیال یک پالس نوری ایجاد کرد - گروهی از فوتون ها - که بطور همزمان در دو حالت قرار داشتند. سرف اظهار داشت: "این امر برای توسعه ی یک تکرارکننده ی کوانتومی بسیار مهم است که امکان ارتباطات کوانتومی را در جهت افزایش فواصل دورتر میسر می سازد."
سرانجام، برای اولین بار، یک آزمایش، انتقال اطلاعات کوانتومی را که دارای خصوصیاتی درون خود بود به نمایش گذاشت. انتقال اطلاعات جایی اتفاق می افتد که حالت یک ذره روی ذره ی دیگری جابجا می شود. سرف در این باره گفت : "این کار پیش از این با فوتون ها یا اتم ها انجام شده بود، اما ایم اولین باری است که این کار از فوتون ها به اتم ها انجام شد. این ها موثرترین نتایج ما بودند اما بیش از این ها در اختیار داشتیم."
در نتیجه کار این گروه، CV ها هم اکنون موضوعی داغ در زمینه ی پردازش اطلاعات کوانتومی می باشند، و کواکیال منجر به پیشگامی اروپا در این زمینه شد. در حال حاضر، این گروه تا چند ماه دیگر کار خود را بر روی پروژه ی جدید کمیسیون اروپائی، COMPAS، شروع خواهد کرد.
سرف اینگونه گفت که : "اگر بخواهیم دقیق بگویئیم، کواکیال درباره ی ارتباطات کوانتومی بود، اما همه ی این نتایج برای توسعه ی محاسبات و رایانه های کوانتومی ضروری خواهند بود. پروژه ی COMPAS بطور مستقیم به سوی چالش های پیش روی پردازش اطلاعات کوانتومی بوسیله ی CV ها یورش خواهد برد."
برگرفته از مطالب [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
.