ابداع سیستم‌هایی خنک‌کننده برای توسعه کامپیوتر‌های کوانتومی یونی

باشگاه خبرنگاران جوان؛ جواد فراهانی - محققان روسی سیستم‌هایی خنک کننده را برای توسعه کامپیوتر‌های کوانتومی یونی ابداع کرده‌اند. این سیستم‌ها به طور فعال توسط شرکت کنندگان در نقشه راه محاسبات کوانتومی تهیه شده توسط شرکت دولتی روسیه Rosatom در حال توسعه است. این را ایلیا سیمریکوف، رئیس آزمایشگاه فناوری‌های کوانتومی و مسائل یادگیری ماشین در موسسه فیزیک آکادمی علوم روسیه در انجمن علمی QUANTUM-۲۰۲۵ در مسکو اعلام کرد.

رئیس این آزمایشگاه گفت: «یکی از محدودیت‌های اصلی برای توسعه بیشتر سیستم‌های ما، ساخت دستگاه‌های برودتی و تله‌های یونی است. به خوبی می‌دانیم که چگونه تله‌های یونی را بسازیم و کارفرمایانی را برای آن یافته‌ایم. اکنون در حال ساخت نسل دوم این دستگاه‌ها هستیم؛ اما توسعه دستگاه‌های برودتی هنوز برای ما حوزه جدیدی است.»

 او توضیح داد: «ما یک نمونه اولیه از سیستم خنک‌کننده اصلاح‌شده ایجاد کرده‌ایم؛ اما این چیزی است که نمی‌توانیم برای چندین سال تسلط داشته باشیم و آن را تکمیل کنیم.»

شایان ذکر است که دانشمندان روسی در حال کار بر روی توسعه یکی از بزرگترین رایانه‌های کوانتومی یونی در جهان هستند که از qudits به عنوان سلول‌های حافظه کوانتومی چند سطحی مبتنی بر یون‌های ایتربیوم استفاده می‌کند.

در طول چند سال گذشته، فیزیکدانان روسی کامپیوتر‌های کوانتومی را بر اساس ۱۶، ۲۰ و ۵۰ کیوبیت توسعه داده‌اند و در آینده نزدیک ممکن است تعداد آن ها به مقادیر بالاتر افزایش یابد. فیزیکدانان امیدوارند که توسعه این سیستم محاسباتی در چارچوب نقشه راه Rosatom منجر به محاسبات کوانتومی مفیدی با استفاده از کامپیوتر‌های کوانتومی یونی توسعه‌یافته شود.

رایانه‌های کوانتومی در دما‌های بسیار پایین، اغلب نزدیک به صفر مطلق (۲۷۳.۱۵- درجه سانتی‌گراد یا صفر کلوین) کار می‌کنند؛ زیرا محاسبات کوانتومی متکی بر حفظ حالت‌های کوانتومی شکننده، مانند برهم‌نهی کوانتومی و درهم‌تنیدگی کوانتومی است که به شدت تحت تأثیر نویز و ارتعاشات حرارتی قرار می‌گیرند. 

رایانه‌های کوانتومی که به یون‌ها یا فوتون‌های به دام افتاده متکی هستند، ممکن است در دمای نسبتاً بالاتری کار کنند؛ اما همچنان به محیط‌های پایدار و بدون تداخل نیاز دارند.

منبع: تاس