اختصار للنجاح: نحو تحكم سريع وقوي في الكم من خلال تسريع المرور الأدياباتي

في العمل المنشور في استعراض للحروف البدنية استخدم الباحثون في معهد البحوث العلمية والصناعية بجامعة أوساكا (SANKEN) "اختصارات طريقة الحرارة الأدياباتيكية (STA)" لتسريع التطور الأدياباتي للبتات الكمومية المغزلية بشكل كبير. يمكن أن تصل دقة الدوران بعد تحسين النبض إلى 97.8٪ في النقاط الكمومية GaAs. قد يكون هذا العمل قابلاً للتطبيق على الممرات الأدياباتيكية الأخرى وقد يكون مفيدًا للتحكم الكمي السريع والعالي الدقة.

يستخدم الكمبيوتر الكمي تراكب الحالتين "0" و"1" لأداء معالجة المعلومات، وهو أمر يختلف تمامًا عن الحوسبة الكلاسيكية، مما يسمح بحل بعض المشكلات بمعدل أسرع بكثير. مطلوب تشغيل الحالة الكمومية عالية الدقة في مساحات كبيرة بما يكفي من الكيوبتات القابلة للبرمجة لتحقيق "الميزة الكمومية".

تستخدم الطريقة التقليدية لتغيير الحالات الكمومية التحكم في النبض، وهو حساس للضوضاء وأخطاء التحكم. في المقابل، يمكن للتطور الأديابي أن يحافظ دائمًا على النظام الكمي في حالته الذاتية. إنها مقاومة للضوضاء ولكنها تتطلب مدة زمنية معينة.

استخدم فريق من SANKEN طريقة STA لتسريع التطور الكظمي للكيوبتات الدورانية في النقاط الكمومية المحددة بالبوابة لأول مرة. النظرية التي استخدموها اقترحها العالم شي تشن وآخرون. يوضح المؤلف المشارك تاكافومي فوجيتا: "لقد استخدمنا أسلوب القيادة الكمومية غير الانتقالية لـ STA، مما سمح للنظام بالبقاء دائمًا في حالته الذاتية المثالية حتى في ظل التطور السريع".

وفقًا للتطور المستهدف للبتات الكمومية المغزلية، تضيف تجربة هذه المجموعة دافعًا فعالًا آخر لقمع الأخطاء السكرية، مما يضمن تطورًا سريعًا ومثاليًا تقريبًا.

كما تم دراسة الخصائص الديناميكية وأثبتت فعالية هذه الطريقة. بالإضافة إلى ذلك، كان النبض المعدل بعد التحسين قادرًا على قمع الضوضاء بشكل أكبر وتحسين كفاءة التحكم في الحالة الكمومية.

أخيرًا، حققت هذه المجموعة دقة دوران تصل إلى 97.8%. وفقًا لتقديرهم، فإن تسارع المرور الأدياباتي سيكون أفضل بكثير في النقاط الكمومية Si أو Ge مع ضوضاء دوران نووية أقل.

"وهذا يوفر طريقة سريعة وعالية الدقة للتحكم الكمي. يقول المؤلف المقابل أكيرا أويوا: "قد تكون نتائجنا مفيدة أيضًا لتسريع المرور الأدياباتي الآخر في النقاط الكمومية".

باعتبارها مرشحًا واعدًا للحوسبة الكمومية، تتمتع النقاط الكمومية المحددة بالبوابة بأوقات تماسك طويلة وتوافق جيد مع صناعة أشباه الموصلات الحديثة. يحاول الفريق العثور على المزيد من التطبيقات في أنظمة النقاط الكمومية المحددة بالبوابة، مثل الترقية إلى المزيد من الكيوبتات الدورانية. إنهم يأملون في إيجاد حل أبسط وأكثر جدوى لمعالجة المعلومات الكمومية المتسامحة مع الأخطاء باستخدام هذه الطريقة.