مسار مقترح لقراءة كمومية أكثر لطفاً
تُعد قراءة الكيوبت من أبرز التحديات العملية في الحوسبة الكمومية. فالقياس المباشر قد يغير الحالة التي يحاول الباحثون معرفتها.
تقترح دراسة جديدة منشورة في Physical Review B استنتاج معلومات من كيوبيت Andreev من دون الاعتماد على كيوبيت مساعد. ويركز العمل، الذي قاده José Carlos Egues وYugui Yao، على التيار الفائق الناتج عن الديناميات الكمومية للكيوبت نفسه.
الاقتراح نظري، ويستخدم إشارة كهربائية قابلة للقياس يولدها الكيوبت بدلاً من كيوبت مساعد.
ما الذي يجعل الإشارة مفيدة
تظهر المعلومات في الجهاز المقترح على شكل تيار فائق كهربائي متذبذب يدور في حلقة فائقة التوصيل كبيرة. وينتج التيار إشارة مغناطيسية تلتقطها وشيعة صغيرة مقترنة بجهاز تداخل كمومي فائق التوصيل، أو SQUID.
الفكرة الأساسية هي تحويل أثر الحالة الكمومية الهش إلى كمية كهربائية قابلة للرصد على المستوى الماكروسكوبي. ويصف المؤلفون النتيجة بأنها إعادة بناء شبه غير تدميرية، من دون الادعاء بأن القياس لا يؤثر مطلقاً.
لماذا يهم الاستغناء عن الكيوبتات المساعدة
تستخدم أساليب القراءة غير التدميرية الحالية عادةً كيوبتات مساعدة. وهي تضيف تعقيداً إلى المعالج وعناصر أخرى يجب التحكم فيها والحفاظ على تماسكها.
ويرى المؤلفون أن طريقة التيار الفائق قد تلغي الحاجة إلى تلك الكيوبتات في هذا السياق. فالكيوبت يولد تياراً، والتيار يولد مجالاً مغناطيسياً، ثم يلتقط SQUID المجال.
اقتراح ينتظر أسئلة تجريبية
ينبغي فهم الدراسة بوصفها اقتراحاً لتصميم جهاز كمومي، لا دليلاً على إثبات قراءة غير تدميرية بالكامل. وسيتعين إظهار إمكانية اكتشاف الإشارة المغناطيسية بالحساسية المطلوبة والحفاظ على ميزتها النظرية.
إذا نجح النهج كما هو موصوف، فقد يتيح استخراج معلومات مفيدة بعدد أقل من المكونات الكمومية المخصصة، ويوضح كيف يمكن تصميم الدوائر فائقة التوصيل للقراءة والحوسبة معاً.
تستند هذه المقالة إلى تقرير Phys.org. اقرأ المقالة الأصلية.
Originally published on phys.org
