آزمایش ها بر روی یک کامپیوتر بازپخت کوانتومی «اجازه می دهند موضوع با شما صحبت کند» -- ScienceDaily
انتشار: اسفند 26، 1401
بروزرسانی: 27 خرداد 1404

آزمایش ها بر روی یک کامپیوتر بازپخت کوانتومی «اجازه می دهند موضوع با شما صحبت کند» -- ScienceDaily

فراز و نشیب کیوبیت ها

برخی از این پیکربندی ها ترتیب دقیقی از جهت گیری کیوبیت ها را نشان نمی دهند.

او گفت: "شبه بلور ساختاری است که با تکرار برخی از اشکال اساسی با پیروی از قوانین متفاوت با بلورهای معمولی تشکیل شده است."

لوپز-بزانیلا 201 کیوبیت را در کامپیوتر D-Wave انتخاب کرد و آنها را با یکدیگر جفت کرد تا شکل شبه کریستال Penrose را بازتولید کند.

الخاندرو لوپز-بزانیلا، یک آزمایش گر مجازی در بخش نظری آزمایشگاه ملی لوس آلاموس، می گوید: «با کمک یک آنیل کوانتومی، ما راه جدیدی برای الگوبرداری از حالت های مغناطیسی نشان دادیم. لوپز-بزانیلا نویسنده مسئول مقاله ای در مورد این تحقیق است پیشرفت علم.

تحقیقات با استفاده از رایانه کوانتومی به عنوان بستر فیزیکی برای آزمایش های کوانتومی، راهی برای طراحی و مشخص کردن اجسام مغناطیسی سفارشی با استفاده از بیت های کوانتومی یا کیوبیت پیدا کرده است. که رویکرد جدیدی را برای توسعه مواد جدید و محاسبات کوانتومی قوی باز می کند.

لوپز-بزانیلا گفت: "این می تواند به نفع ما باشد، زیرا آنها می توانند میزبان یک شبه ذره کوانتومی مورد علاقه برای علم اطلاعات باشند." یک شبه ذره اسپین قادر به حمل اطلاعاتی است که در برابر نویز خارجی مصون است.

از زمانی که راجر پنروز در دهه 1970 ساختارهای تناوبی را که به نام او نامگذاری شده بود، تصور کرد، هیچ کس روی هر یک از گره های آنها چرخش نکرده بود تا رفتار آنها را تحت تأثیر میدان مغناطیسی مشاهده کند.

دستکاری قدرت برهمکنش بین کیوبیت ها و کیوبیت ها با میدان خارجی باعث می شود که شبه بلورها در آرایش های مغناطیسی مختلف مستقر شوند و امکان رمزگذاری بیش از یک بیت از اطلاعات را در یک جسم واحد فراهم می کند.

برای این کار با کریستیانو نیسولی، فیزیکدان نظری در لوس آلاموس، یک کامپیوتر بازپخت کوانتومی موج D به عنوان بستری برای انجام آزمایش های فیزیکی واقعی بر روی شبه بلورها، به جای مدل سازی آنها، عمل کرد. لوپز-بزانیلا گفت: این رویکرد «به ماده اجازه می دهد با شما صحبت کند، زیرا به جای اجرای کدهای کامپیوتری، مستقیماً به پلتفرم کوانتومی می رویم و تمام فعل و انفعالات فیزیکی را به دلخواه تنظیم می کنیم».

لوپز-بزانیلا گفت: «ما نشان دادیم که یک شبکه شبه بلوری مغناطیسی می تواند میزبان حالت هایی باشد که فراتر از حالت های صفر و یک بیت فناوری اطلاعات کلاسیک هستند. با اعمال میدان مغناطیسی به مجموعه محدودی از اسپین ها، می توانیم منظره مغناطیسی یک جسم شبه بلوری را تغییر دهیم.

شبه ذره روشی مناسب برای توصیف رفتار جمعی گروهی از عناصر اساسی است. ویژگی هایی مانند جرم و بار را می توان به چندین اسپین نسبت داد که گویی یکی هستند.



منبع لوپز-بزانیلا گفت: "من کیوبیت ها را به هم وصل کردم تا همه آنها با هم هندسه یکی از شبه بلورهای او به نام P3 را بازتولید کنند." در کمال تعجب، مشاهده کردم که اعمال میدان های مغناطیسی خارجی خاص بر روی ساختار باعث می شود که برخی کیوبیت ها هم جهت بالا و هم پایین را با احتمال یکسان نشان دهند، که باعث می شود شبه بلور P3 انواع مختلفی از اشکال مغناطیسی را اتخاذ کند.

نویسنده: تیم تحریریه Matthew Newman