تراشه رايانه اى كوآنتومى مقياس پذير

ستاد ويژه توسعه فناورى نانو: اين تراشه اولين بار توسط محققان دانشگاه ميشيگان؛ «كريستوفر مونرو» و همكارانش ساخته شد. آنها اميدوارند بتوانند از اين تراشه و با كمك فناورى هاى كنونى توليد نيمه رسانا، رايانه هاى كوآنتومى بسازند. رايانه هاى كوآنتومى با بهره گيرى از قوانين عجيب دنياى اتمى، قادرند تا سرى ترين كدها را رمزگشايى كرده و بسيار سريع تر از رايانه هاى امروزى عمل كنند. واحدهاى سازنده اين رايانه ها را كيوبيت ها (يا بيت هاى كوآنتومى) تشكيل مى دهند، كه از اتم يا فوتون ساخته شده است. با متصل كردن چند كيوبيت به هم از طريق برهم كنش الكتروستاتيك يا ديگر برهم كنش هاى مناسب مى توان يك رايانه كوآنتومى ساخت. اين كار شبيه ساخت كامپيوترهاى امروزى است كه از متصل كردن ترانزيستورها به هم به وجود مى آيد. البته بر خلاف بيت هاى رايانه اى قطعى كه تصاوير صفر و يك به خود مى گيرند، يك كيوبيت مى تواند همزمان، صفر و يك شود و در واقع مشابه نورى كه در يك لحظه هم خاموش و هم روشن باشد. محققان دانشگاه ميشيگان يك تك يون كادميم را به عنوان كيوبيت خود انتخاب كردند، كه توسط تعدادى الكترود داخل تراشه نيمه رساناى گاليم آرسنيد به ابعاد يك تمبر پستى در فضاى آزاد نگه داشته شده بود. اعمال ميدان الكتريكى اضافى باعث مى شود تا بتوان در موقعيت اين يون دستكارى كرده و با استفاده از يك پرتو ليزر ارزش داخل كيوبيت (صفر و يك بودن آن) را كنترل كرد. اين كيوبيت يونى به دليل آسانى جداسازى آن و محافظت آن در برابر عوامل خارجى مانند نويزها كه مى توانند باعث اختلال در عملكرد آن شوند، بر كيوبيت هاى ديگر از قبيل نقاط الكترونى يا فوتونى مزيت دارد. يك تراشه نيمه رساناى مجتمع، محيطى كاملاً متفاوت براى اين كيوبيت هاى يونى است.