Osegi
العلوم·1 دقائق قراءة

ذاكرة كمية من الاهتزازات: باحثو ETH Zurich يخزنون البيانات في رنانات

خزّن باحثون في ETH Zurich المعلومات الكمية على هيئة اهتزازات ميكانيكية دقيقة داخل شريحة، ونفّذوا عليها عمليات كمية فعلية وليس تخزينًا فقط.

A microchip with tiny mechanical resonators used as quantum memory, shown in a physics laboratory.
الصورة: اليوم السابع

لا يلزم أن تعتمد الذاكرة الكمية على وسائل التخزين الكهرومغناطيسية. فقد طوّر فريق من المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ (ETH Zurich) نموذجًا يحفظ المعلومات الكمية في اهتزازات ميكانيكية دقيقة داخل شريحة إلكترونية.

قادت الباحثة Yiwen Chu الدراسة مع زملائها، ونُشرت نتائجها في دورية Science. يفصل النظام نسبيًا بين وحدة المعالجة والذاكرة داخل الحاسوب الكمي. وتحتفظ بالمعلومات مكونات مجهرية تسمى الرنانات الميكانيكية، وهي تهتز بأنماط محددة تحمل البيانات الكمية، بينما تنفذ العمليات وحدة معالجة تعتمد على كيوبت فائق التوصيل.

عندما يحتاج المعالج إلى معلومة مخزنة، يتفاعل مع الرنان لاسترجاعها أو تعديلها، ثم يعيدها إلى الذاكرة. ويشبه ذلك من حيث الوظيفة الفصل بين المعالج والذاكرة المؤقتة في الحواسيب التقليدية، لكنه قائم على مبادئ الفيزياء الكمية.

هل أصبحت الحواسيب الكمية أقرب إلى المستخدمين؟

ليس بعد. اختبر الباحثون النظام بتنفيذ تحويل فورييه الكمي وخوارزمية اكتشاف الدورية، وهما عمليتان تُستخدمان في تطوير خوارزميات الحوسبة الكمية. وأظهرت التجارب أن الذاكرة الميكانيكية قادرة على تنفيذهما، أي أنها لا تكتفي بحفظ البيانات.

لكن الاختبار جرى على نموذج مختبري محدود، ولم يتحول إلى حاسوب كمي تجاري. ولا يزال على الباحثين إثبات أن التصميم يعمل مع زيادة عدد المكونات، مع الحفاظ على دقة العمليات وحماية الحالات الكمية من الضوضاء والاضطرابات.

وإذا نجحت الفكرة، فقد تساعد مستقبلًا على بناء حواسيب كمية أصغر حجمًا وأقدر على الاحتفاظ بالمعلومات أثناء الحساب، وهي من المشكلات التي تعوق توسيع هذه التقنية.

تطبيقات تستحق النظر

SUMO: لغز الأرقام

اختر المربعات الصحيحة واجمعها وحقّق الهدف. سهل التعلم، صعب الإتقان. مجاني، لجميع الأعمار.

الوسوم:quantum computingeth zurichquantum memorymechanical resonatorssuperconducting qubit

المزيد من هذا اليوم

عرض الكل →

المزيد في: العلوم

عرض الكل →