طرح flip flop امکان استفاده عمومی از کامپیوترهای کوانتومی را عملی می‌کند!

MacTavish · 31/8/19

طرح flip flop بخشی از یک تکنیک جدید توسعه‌یافته توسط دانشمندان استرالیایی است که ایده‌ی استفاده گسترده از کامپیوترهای کوانتومی را به واقعیت نزدیک‌تر می‌کند.

یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها برای عملی کردن محاسبات کوانتومی ساخت ابزار لازم برای انجام این محاسبات است؛ روش‌های تولید پیچیده‌ای برای برطرف کردن این چالش مورد نیازند که داشتن توانایی قرار دادن اتم‌های موجود در بیت‌های کوانتومی در موقعیت‌های نزدیک به هم برای ایجاد امکان وابستگی کوانتومی (Quantum Entanglement)، یکی از الزامات آن‌هاست.

با این حال، به تازگی محققان استرالیایی با ارائه‌ی طرح flip flop امکان استفاده از تکنولوژی سیلیکونی مرسوم و مورداستفاده توسط سازندگان تراشه‌های کامپیوتری برای ساخت ابزار محاسبات کوانتومی را مورد بررسی قرار داده‌اند.

تصویری خیالی از کیوبیت‌های flip flop در ماتریس سیلیکونی

تمرکز تکنیک مطرح‌شده بر روی کیوبیت‌ها یا همان بیت‌های کوانتومی flip flop که الکترون‌ها و هسته‌ی اتم‌ها را مورداستفاده قرار می‌دهند و حالت آن‌ها بر اساس جهت اسپین الکترون‌ها قابل تغییر است، قرار دارد. برای کنترل این کیوبیت‌ها به جای استفاده از سیگنال‌های مغناطیسی می‌توان از سیگنال‌های الکتریکی استفاده کرد و الزامی برای قرار دادن آن‌ها در فواصل بسیار کم از یکدیگر یا استفاده از خطوط نگه‌دارنده‌ی کوچک وجود ندارد.

کمپانی‌های گوگل و IBM در حال حاضر از مدارهای حاوی ابررساناها برای عملی کردن فناوری کامپیوتر کوانتومی استفاده می‌کنند. بر طبق ادعای پژوهشگران طرح flip flop، استفاده از این روش به ظاهر ساده است، اما ابعاد بزرگ تجهیزات ساخته‌شده در آینده مشکلاتی را به وجود خواهد آورد؛ این در حالی است که تراشه‌ های کوانتومی میلیون‌ها کیوبیت را در خود جا می‌دهند.

محققان طرح flip flop

با وجود اینکه طرح flip flop هنوز در حالت تئوری قرار دارد، صحت روش کشف‌شده آنقدر قابل‌توجه است که محققان استرالیایی بر اساس دستاوردهای خود اولین شرکت محاسبات کوانتومی استرالیا را به راه انداخته‌اند. دلیل این اقدام هم کاملا مشخص است؛ در صورت موفقیت این شرکت در ساخت تراشه‌ های کوانتومی، کامپیوترهای فوق قدرتمند به صورت عمده و با قیمتی مناسب در دسترس عموم قرار می‌گیرند و پس از مدتی نسبتا کوتاه، تلفن‌های هوشمند کنونی جای خود را به اسمات فون های کوانتومی خواهند داد.