ثورة في أبحاث الكم: التحكم الكهربائي في الجزيئات!

ثورة في أبحاث الكم: التحكم الكهربائي في الجزيئات!

تزدهر حاليًا تطورات مثيرة في عالم تكنولوجيا الكم، والتي لا تُحدث ثورة في هذا المجال فحسب، بل تعمل أيضًا على توسيع إمكانيات المستقبل بشكل كبير. تقدم جديد يأتي من جامعة جينا، حيث يقودها فريق متعدد التخصصاتالأستاذ الدكتور وينفريد بلاسقدم نتائج رائدة في التحكم في حالات الدوران الجزيئي. عالي idw على الانترنت ولأول مرة، أظهر الباحثون التأثير المباشر للمجالات الكهربائية على حالة دوران الجزيئات. يمكن لهذه التقنية أن تقدم تقدمًا كبيرًا في تطوير الجزيئات على شكل كيوبتات لأجهزة الكمبيوتر الكمومية.

يعد الدوران، وهو الزخم الزاوي الجوهري للإلكترونات، أمرًا ضروريًا لتخزين المعلومات في أجهزة الكمبيوتر الكمومية. استخدم فريق الكيميائيين من جامعتي يينا وفلورنسا رنين الدوران الإلكتروني (ESR) لدراسة تأثيرات المجالات الكهربائية على ثابت اقتران السبينات. على وجه الخصوص، تم أخذ مركب النحاس ثلاثي النوى بعين الاعتبار والذي تميل دوراناته إلى محاذاة عكسية. يلعب الليجند - وهو مركب عضوي - دورًا مركزيًا في اقتران السبينات.

التقدم التكنولوجي في الحوسبة الكمومية

بينما يستكشف الباحثون في جينا المستوى الجزيئي، يستمر المشروع الغزل إلى بعد آخر. يعد هذا مشروعًا طموحًا يحقق السجلات الكمومية من خلال الاقترانات الضوئية بين المرنانات الضوئية. ومن التقدم الملحوظ هو العرض الناجح لتشابك سجلين كميين - يحتوي كل منهما على ستة كيوبتات - على مسافة تزيد عن 20 مترًا. وهذا لا يوضح قابلية تطوير هذه التكنولوجيا فحسب، بل يبدو أيضًا أن الاتصال بأنظمة الكمبيوتر التقليدية ممكن.

أظهرت النتائج متوسط ​​جودة مرتفع يزيد عن 0.9 بالنسبة للحالات المتشابكة. كما تم الاعتراف بأن هذه التكنولوجيا مناسبة بشكل خاص لتطبيقات الذكاء الاصطناعي. يوفر الكمبيوتر الكمي القائم على الفوتون المغزلي، والذي يعمل باستخدام 12 كيوبت، معدل خطأ أقل من 0.5% في بوابة الكيوبت الواحد - وهي قيمة محترمة مقارنة بنماذج الموصلية الفائقة الحالية.

مستقبل المعالجات الكمومية

ال الغزل وقد وضع المشروع لنفسه هدفًا طموحًا يتمثل في تطوير معالج كمي “صنع في ألمانيا”. ويقال إن هذا يعتمد على البتات الكمومية المغزلية في الماس الاصطناعي ويمكن أن يتيح التنبؤ بمنتجات التفاعلات الكيميائية الكمومية المعقدة. يُظهر التوسع المخطط له من 10 كيوبت إلى 100 كيوبت وأكثر الطموح لدفع حدود الحوسبة الكمومية بشكل أكبر.

الميزة المذهلة لهذه التكنولوجيا هي متطلبات التبريد المنخفضة، مما يسمح لها بأن تكون قريبة من أنظمة الكمبيوتر الكلاسيكية وبالتالي تسهل التكامل مع التقنيات الحالية. وكجزء من المشروع، تخطط المؤسسات المشاركة - بما في ذلك ست جامعات ومؤسستان بحثيتان غير ربحيتين وخمس شركات صناعية - لتطوير ما قبل المنافسة الذي لا يؤثر فقط على الأجهزة، بل أيضًا على البرامج الثابتة والبرمجيات.

ومع كل هذه الأساليب المبتكرة، فإن المنطقة ليست فقط في طريقها للعب دور رائد في مجال تكنولوجيا الكم. هناك فرص واعدة في الهواء في انتظار استغلالها. إن النظرة إلى المستقبل تظهر أن هناك الكثير في المستقبل!