ابتكار ثلاجة مخصصة لأجهزة الكمبيوتر الكمومية في السويد

تمكن الباحثون الأمريكيون والأوروبيون من تطوير جهاز تبريد كمومي قادر على تبريد الكيوبتات الوحدات الحسابية الأساسية لأجهزة الكمبيوترالكمومية في درجة حرارة منخفضة قياسية وفي نفس الوقت تتم إعادة ضبطها تلقائيا بعد الاستخدام، وفقا لما نشرته مجلة تاس.
أعلنت جامعة تشالمرز للتكنولوجيا في السويد عن تطوير جهاز تبريد كمومي قادرعلى تبريد الكيوبتات الوحدات الحسابية الأساسية لأجهزة الكمبيوتر
وقال سيمون غاسبارينيتي الأستاذ المساعد في جامعة تشالمرز : لأول مرة تمكنا من الإثبات أن الآلات الحرارية الكمومية يمكن استخدامها لحل مهام مفيدة عمليا.
وفي البداية أجرينا التجربة لإثبات هذا المفهوم ولكننا فوجئنا بتفوق نهجنا في الكفاءة على جميع البروتوكولات الحالية لإعادة الضبط والتبريد للكيوبتات.
وأشار الباحثون إلى أن الجهاز قادر على تبريد البتات الكمومية إلى درجة حرارة قياسية تبلغ حوالي 23.5 ملي كلفن (ما يعادل -273.1265 درجة مئوية) وهذا أقل بحوالي النصف مما يمكن تحقيقه باستخدام الثلاجات الصناعية الحالية المستخدمة في أجهزة الكمبيوتر الكمومية المتقدمة القائمة على الكيوبتات فائقة التوصيل.
وتمكن الفيزيائيون الأوروبيون والأمريكيون من تحقيق هذا الإنجاز بفضل استخدام نوع من المحرك الحراري الكمومي والذي تم تكييفه ل"ضخ" الحرارة من الكيوبتات فائقة التوصيل وإن جهاز التبريد الذي طوروه عبارة عن مجموعة متكونة من زوج الكيوبتات فائقة التوصيل وهي خلايا ذاكرة كمومية متعددة المستويات ومتصلة بنظام من الموجات الدليلية.
وتمكن العلماء من تنظيم التفاعل بين هذه الكيوبتات متعددة المستويات بحيث تقوم بسحب الطاقة وتبريد خلية ذاكرة كمومية ثالثة مجاورة تشارك مباشرة في إجراء العمليات الحسابية وأشار الباحثون إلى أن كل هذه العمليات تجري بشكل تلقائي ومستقل مما يبسط إلى حد بعيد عمل الكمبيوتر الكمومي ويقلل من احتمالية حدوث أخطاء أثناء تهيئة الكيوبتات حيث إن هذا النهج يسمح بإعادة ضبط الكيوبت إلى الحالة الصفرية بعد إجراء العمليات الحسابية باحتمالية تصل إلى 99.97% وهي أعلى من الاحتمالية الحالية (99.8-99.92%) في أنظمة تبريد الكمبيوتر الكمومي الحالية وقد يبدو هذا الفرق طفيفا ولكن عند إجراء العديد من العمليات فإن هذه الزيادة في موثوقية إعادة ضبط الكيوبتات تزيد بشكل كبير من كفاءة عمل أجهزة الكمبيوتر الكمومية.