به نام خداوند جان و خرد
?
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
چیپ کوانتومی Majorana 1 قدم اول مایکروسافت به آینده رایانش کوانتومی!
مایکروسافت با معرفی Majorana 1 رسماً وارد رقابت فشردهی ساخت کامپیوترهای کوانتومی شده. این چیپ نهتنها یک نوآوری علمی بهحساب میاد، بلکه در یکی از سردترین مکانهای ساختهشده توسط بشر نگهداری میشه! اما این چیپ دقیقاً چیه و چرا اینقدر خاصه؟
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
چیپ Majorana 1 چیست؟
Majorana 1 اولین چیپ کوانتومی مایکروسافته که با هدف ساخت رایانهای کوانتومی واقعی، قابل اعتماد و مقیاسپذیر طراحی شده. چیزی که این چیپ رو متفاوت میکنه، استفاده از کیوبیتهای توپولوژیکی (Topological Qubits) هست.
برخلاف کیوبیتهای عادی که در برابر خطا و نویز حساس هستن، کیوبیتهای توپولوژیکی میتونن پایدارتر باشن، چون اطلاعات در اونها به شکلی "نخگونه" (topological) ذخیره میشه که تغییر حالتش بهسادگی ممکن نیست.
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
سردترین مکان کل جهان!
چیپ Majorana 1 برای عملکرد درست، باید در دمای حدود 15 میلیکلوین نگهداری بشه؛ این یعنی:
تقریباً 0.015 درجه بالاتر از صفر مطلق (0 K = -273.15°C)
برای مقایسه، دمای فضای بینستارهای حدود 2.7 کلوینه، یعنی این چیپ توی محیطی حدود 180 برابر سردتر از فضا قرار داره!
در واقع، اتاقی که این چیپ در اون قرار داره، سردترین نقطهی شناختهشده در کل جهان ساخت بشره.
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
چرا باید اینقدر سرد باشه؟
در دمای بالاتر، حرکت اتمها بیشتر میشه و باعث نویز حرارتی میشن که میتونه کیوبیتها رو ناپایدار کنه. برای همین:
برای حفظ حالت کوانتومی، نیاز به دماهای بسیار پایین هست.
از دستگاهی به نام یخچال رقیقکننده (Dilution Refrigerator) استفاده میشه که با ترکیب ایزوتوپهای هلیم-3 و هلیم-4، این دماهای فوقالعاده پایین رو تولید میکنه.
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
نکته جالب: این چیپ درحال حاضر محاسبه انجام نمیده!
مایکروسافت فعلاً از Majorana 1 برای بررسی دقیق رفتار کیوبیتهای توپولوژیکی استفاده میکنه. یعنی این فقط یه شروعه، اما یه شروع خیلی بزرگ! قدم بعدی ساختن رایانهای با یک میلیون کیوبیت فیزیکی و هزار کیوبیت منطقی هست که واقعاً بتونه کارهای عظیم انجام بده.
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
چرا این چیپ مهمه؟
چون نویدبخش کاهش خطا در محاسبات کوانتومیه.
به جای راهحلهای موقتی، مایکروسافت روی پایداری در سطح بنیادی تمرکز کرده.
در آینده، این فناوری میتونه شبیهسازیهای دارویی، طراحی مواد جدید، و حتی رمزنگاری شکستناپذیر رو ممکن کنه.
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
اگه دوست داری دربارهی کیوبیت توپولوژیکی، یخچالهای کوانتومی، یا رقابت بین مایکروسافت و گوگل/IBM توی حوزهی کوانتوم بیشتر بدونی؟ زیر همین پست کامنت کن تا پست بعدی رو آماده کنم!
مطلب از DON VIHAN