توانایی یک ابررسانای نادر در تحول اساسی محاسبات کوانتومی

گروهي از محققان، يک ابررساناي توپولوژيکي جديد و کمياب به نام "LaPt3P" را کشف کرده‌اند که براساس مطالعه تازه منتشر شده آنها در مجله Nature Communications، مي‌تواند در صنعت نوپاي رايانش کوانتومي نقش مهمي ايفا کند.

ابررساناها خواص کوانتومي را در مقياس اشياي معمول و روزمره به نمايش مي‌گذارند که اين امر باعث مي‌شود آنها کانديداهاي بسيار اميدوار کننده‌اي براي ساخت رايانه‌هايي باشند که از فيزيک کوانتوم براي ذخيره‌سازي داده‌ها و انجام عمليات‌هاي محاسباتي آنچنان پيشرفته‌اي استفاده مي‌کنند که حتي از جديدترين ابررايانه‌ها نيز بهتر عمل مي‌کنند. اين امر باعث افزايش تقاضاي ابررساناها از سوي شرکت‌هاي پيشرو در فناوري مانند آي‌بي‌ام، مايکروسافت، گوگل و غيره شده است تا رايانه‌هاي کوانتومي را با ابررساناها به سطح صنعتي برسانند.

تحقيقات اين مطالعه توسط محققان "آزمايشگاه STFC Rutherford Appleton"  و محققان دانشگاه "کنت" انجام شده است.

محققان قبل از کشف اين ابررسانا، به يک مانع برخورد کرده بودند. واحدهاي ابتدايي رايانه‌هاي کوانتومي موسوم به "کيوبيت"(qubit) بسيار حساس هستند و در برخورد با ذرات هوا و گرما به راحتي خصوصيات کوانتومي خود را از دست مي‌دهند. يکي از راه‌هاي محافظت از کيوبيت‌ها در برابر اين اثرات، ايجاد نسخه‌هاي انعطاف‌پذيرتر با يک کلاس خاص از ابررساناها است که انواع توپولوژيک ابررسانا ناميده مي‌شوند و ميزبان حالت‌هاي فلزي محافظت شده روي سطح يا مرزهاي خود هستند.

ابررساناهاي توپولوژيکي مانند "LaPt3P" همزمان با تجزيه و تحليل نظري بسيار پيچيده، از طريق آزمايشات "آرامش چرخش ميون" کشف شدند. تيم تحقيق براي تأييد اينکه خاصيت اين ابررساناي جديد يک ابزار يا نمونه تصادفي نيست، از دو مجموعه مختلف نمونه استفاده کرد که در موسسه فناوري زوريخ و دانشگاه "وارويک" تهيه شده بود. سپس اين تيم آزمايشات ميون را روي دو نوع مختلف از امکانات ميون انجام داد: يکي در سوئيس و ديگري در منبع پالس نوترون و ميون در آزمايشگاه "STFC Rutherford Appleton".

"ساديپ کومار گاش" محقق ارشد اين مطالعه از دانشگاه "کنت" گفت: کشف ابررساناي توپولوژيکي "LaPt3P" پتانسيل فوق العاده‌اي در زمينه محاسبات کوانتومي دارد. کشف چنين مولفه نادر و دلخواهي اهميت تحقيقات ميون را براي دنياي روزمره پيرامون ما نشان مي‌دهد و اين نتيجه يک موفقيت بزرگ در محاسبات کوانتومي است.

پروفسور "آندرو کليلند" دانشمند ارشد اين مطالعه نيز گفت: توسعه روش‌هايي که به ما امکان انتقال حالت‌هاي درهم تنيده کوانتومي را بدهند، براي رايانه‌هاي کوانتومي ضروري است.

به عبارت ديگر، با اين ماده ابررسانا که به تازگي کشف شده است مي‌توان بر موانع اساسي بر سر راه رايانه‌هاي کوانتومي غلبه کرد و به پيشرفت بزرگي در برقراري ارتباط بين شبکه‌هاي کوانتومي رسيد و همچنين ظهور رايانه‌هاي کوانتومي پيشرفته‌اي را متصور بود که نه تنها قادر به حل مسائل فيزيک نظري بسيار پيچيده هستند، بلکه زيرساخت‌هاي ارتباطي ما را نيز متحول خواهند کرد.

به پيج اينستاگرامي «آخرين خبر» بپيونديد