تساعد شريحة Quantum Chip من Microsoft في التحكم في آلاف البتات الكمومية

لا تقوم Microsoft بتصنيع الأجهزة اللوحية التي تعمل بنظامي التشغيل Windows وSurface فحسب، بل إنها تقوم أيضًا ببعض الأعمال المثيرة للاهتمام باستخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية. وعلى الأقل وفقًا للشركة التي يقع مقرها في ريدموند بواشنطن، فقد حققت تقدمًا ملحوظًا في هذا المجال.

ومن خلال العمل مع باحثين من جامعة سيدني في أستراليا، يقول محققو مايكروسوفت إنهم وجدوا طريقة للتحكم آلاف الكيوبتات، الوحدات الأساسية للمعلومات الكمومية التي تعادل البتات الثنائية في الكمبيوتر الكلاسيكي، عند مستويات منخفضة للغاية درجات الحرارة.

وهذا أمر مهم لأنه أحد التحديات الكبيرة التي تواجه أجهزة الكمبيوتر الكمومية، والتي لديها القدرة على ذلك تغيير وجه الحوسبة كما نعرفها، هو شيء يسمى فك الترابط الكمي. وهذا هو سبب العديد من الأخطاء في الحوسبة الكمومية، وينتج عن تفاعل البيئة مع الكيوبتات بطريقة تغير حالاتها الكمومية.

"يجب التحكم في كل كيوبت من خلال مجموعة من الأسلاك التي يتم توصيلها عادةً من رفوف الأجهزة الإلكترونية في الغرفة درجة الحرارة إلى الكيوبتات الموجودة في نهاية ثلاجة التخفيف، عند 0.01 درجة كلفن، [وهي] قريبة من الصفر المطلق،" ديفيد رايليوقال الباحث الرئيسي ومدير Microsoft Quantum Sydney لـ Digital Trends. "إن التحكم في الكيوبتات بهذه الطريقة يؤدي إلى الحصول على حوالي 50 كيوبتًا أو نحو ذلك. إنه ببساطة لا يمكن توسيع نطاقه كنهج للتحكم في آلاف الكيوبتات وما بعدها. إن توصيل الأسلاك من رفوف الأجهزة الإلكترونية يشبه أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية الأولى في الأربعينيات من القرن العشرين بدلاً من رقائق الدوائر المتكاملة التي لدينا اليوم.

طور الباحثون حلاً مبتكرًا لهذه المشكلة. وتتكون من شريحة تحكم يسمونها Gooseberry، والتي تمكن نظام التحكم من التوسع، وتخفف من عنق الزجاجة في أسلاك التحكم والإشارات التي توجد بخلاف ذلك. تستهلك شريحة التحكم كمية صغيرة فقط من الطاقة. وهذا يعني أنها لا تقوم بتسخين الكيوبتات نفسها.

وأوضح رايلي أن "الشريحة هي النظام الإلكتروني الأكثر تعقيدًا الذي يعمل عند درجة الحرارة هذه". "هذه هي المرة الأولى التي تعمل فيها شريحة إشارة مختلطة تحتوي على 100000 ترانزستور عند درجة حرارة 0.1 كلفن، [أي ما يعادل] -459.49 درجة فهرنهايت، أو -273.05 درجة مئوية."

وقال رايلي إن هذا العمل يمثل "خطوة كبيرة" للأمام بالنسبة لتكنولوجيا الكم، على الرغم من أنه لا يزال هناك "المزيد من القفزات" التي يجب القيام بها قبل أن يتم تطوير كمبيوتر كمي مفيد حقًا. ومع ذلك، عندما يحدث ذلك، نأمل أن تكون كل جهود البحث والتطوير التي أوصلته إلى هذه النقطة تستحق العناء.

كانت هناك ورقة تصف العمل بعنوان واجهة مبردة للتحكم في العديد من البتات الكمومية نشرت مؤخرا في مجلة الطبيعة.

توصيات المحررين

• هناك سبب جديد يجعل محركات الأقراص الثابتة أفضل من محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة
• يمكن أن يساعدك تطبيق Microsoft هذا على تحسين سطح المكتب لديك
• تتخلص معظم رقائق سطح المكتب Alder Lake الجديدة من الجيل الثاني عشر من Intel من البنية الهجينة
• قد تؤدي اكتشافات سامسونج وآي بي إم الجديدة في يوم من الأيام إلى إنتاج شرائح فائقة الكفاءة
• يمكن أن تتعاون Microsoft وSamsung على سماعة رأس جديدة للواقع المعزز

ترقية نمط حياتكتساعد الاتجاهات الرقمية القراء على متابعة عالم التكنولوجيا سريع الخطى من خلال أحدث الأخبار ومراجعات المنتجات الممتعة والمقالات الافتتاحية الثاقبة ونظرات خاطفة فريدة من نوعها.