قفزة الكم في الكمبيوتر الكم؟

يقترح الباحثون "وصفة" جديدة لأبنية الكمبيوتر الأكثر قوة

رقاقة الكمبيوتر © DOE
قراءة بصوت عال

يمكن التحكم في دوران الإلكترونات بالكهرباء في جزيئات مناسبة. وقد أثبت هذا الآن من قبل فريق دولي من العلماء. هذا يفتح إمكانيات جديدة لتحقيق الكمبيوتر الكم.

في المستقبل ، يمكن لمثل هذا النظام توفير خدمات الحوسبة التي هي أعلى عدة مرات من أجهزة الكمبيوتر التقليدية اليوم. أصبح هذا ممكنًا باستخدام ما يسمى بتات الكم (qubits) بدلاً من البتات الكلاسيكية ، أي الحالات 0 و 1.

يجمع الاقتراح ، الذي نُشر في العدد الحالي من مجلة Nature Nanotechnology المرموقة ، بين مزايا الإلكترونيات الجزيئية والنُهج الناجحة للغاية في معالجة معلومات الكم في الحالة الصلبة التي ظهرت في السنوات الأخيرة. السابق يتكون من التصغير الشديد إلى مستوى الجزيئات الفردية.

التنظيم الذاتي للرقابة

عن طريق طريقة التصاعد الكيميائي - أي التنظيم الذاتي الذي تتحكم فيه التفاعلات الكيميائية - يمكن بناء الدوائر المعقدة. من ناحية أخرى ، أظهرت التطورات في بناء كمبيوتر الكم الحالة الصلبة أن التحكم الكهربائي في خوارزميات الكم هو ممكن جدا كفاءة ضمن نهج المادية من أعلى إلى أسفل.

نظرًا لأن الجمع بين كلا النهجين سيمكن من تحقيق خطوة حسابية أولية للكمبيوتر الكمومي ، فإن الفيزيائيين النظريين من معهد العلوم النانوية السويسرية التابع لجامعة بازل موجودون الآن حول يورغ ليمان ودانييل لوس مع الزملاء الإسبان أليخاندرو غيتا-أرينو وإوجينيو كورونادو. وصفه. عرض

خدعة تساعد

الخدعة الأساسية هنا هي استخدام جزيء - ما يسمى بولي أوكوميتوميت - والذي ، بالإضافة إلى إلكترونين يعمل دورانهما كإدراك مادي للبتات ، يحتوي على وحدة أخرى. عند الشحن والتفريغ باستخدام إلكترون إضافي ، يؤدي هذا إلى تغيير قوة الاقتران بين الببتين الدورانيتين. على سبيل المثال ، عن طريق الاتصال بالجزيء بطرف معدني من مجهر المسح النفقي وتغيير الجهد المطبق ، يمكن التحكم في عملية الشحن هذه خارجيًا.

لقد كشف محاكاة لهذه العملية ، وفقًا للباحثين ، أنه بهذه الطريقة يمكن تحقيق دقة عالية جدًا للعملية الحسابية. من المزايا المهمة للطريقة الكيميائية من أسفل إلى أعلى أنه لا توجد مشكلة في صنع جزيئات متطابقة - على عكس الطريقة من أعلى إلى أسفل المستخدمة في فيزياء أشباه الموصلات. وهذا يوفر بدائل جديدة على الطريق الطويل لتحقيق الكمبيوتر الكم.

(idw - جامعة بازل ، 31.05.2007 - DLO)