Digital Tهينك Tank (DTT)

الحلقة الكمومية

يمكن لمادة جديدة أن تساعد في بناء حواسيب كمومية. الموصلات الفائقة هي المواد التي تتدفق فيها الكهرباء دون مواجهة مقاومة. عادة ما يكون مساره في اتجاه واحد ، ولكن تم اكتشاف مادة يمكن أن يتدفق فيها التيار في اتجاهين في نفس الوقت. علوم (https://science.sciencemag.org/content/366/6462/238)

يسمى هذا الموصل الفائق غير العادي ب- Bi2Pdتتكون من البزموت البلوري والبلاديوم. إذا شكلنا حلقة من طبقة رقيقة من المادة ، فقد اتضح أن التيار الموجود فيها سيتدفق في اتجاه عقارب الساعة وعكس اتجاه عقارب الساعة في نفس الوقت. يتوقع مكتشفو الظاهرة أنها ستستخدم في الجيل القادم من أجهزة الكمبيوتر الكمومية ، وذلك بفضل الاستخدام المباشر لقوانين فيزياء الكم سوف تكون قادرة على أداء العمليات الحسابية أسرع بكثير من نظيراتها الحديثة.

مصدر الصورة: Qubit المتراكب / جامعة جونز هوبكنز


يوضح يوفان لي ، الفيزيائي من جامعة جونز هوبكنز والمؤلف الأول للعمل المنشور: "تراكب التيارات المتدفقة في اتجاهات متعاكسة" في حين أن القليل في الكمبيوتر الكلاسيكي يمكن أن يكون في إحدى الحالتين فقط ، يمكن أن يوجد مكافئ كمي في تراكب كلتا الحالتين (كما هو الحال في مفارقة شرودنجر الشهيرة مع قطة حية وميتة في نفس الوقت). تجعل Qubits من الممكن زيادة كفاءة العمليات الحسابية لأنها تحتوي على مزيد من المعلومات.


تتطلب المواد فائقة التوصيل المصممة مسبقًا مجالًا مغناطيسيًا بحجم دقيق. في المقابل ، لا تتطلب حلقات b-Bi2Pd التي صممها Li مع الوحدة كوحدة تيار فائقة التوصيل أي مغناطيس خارجي بحيث يمكن للتيار أن يتدفق في كلا الاتجاهين. يجادل الباحثون بأن هذه الخاصية يجب أن تحدث "قفزة نوعية" في تكنولوجيا الكيوبت الحالية. إنه تبسيط مهم في تصميم الدائرة ومعايرتها. "ومن الممكن أيضًا أن تسمح لنا الخصائص المحددة لـ b-Bi2Pd بمراقبة الظواهر التي تشير إلى وجود أشباه جسيمات متنبأ بها نظريًا تسمى Majoranafermions وهي جزيئاتها المضادة الجسيم المضاد والجسيم المقابل لهما نفس الكتلة ، لكن شحنتهما لها الإشارة المعاكسة).