دانشمندان دانشگاه MIT موفق به توسعه سیستم جدیدی برای ارتباط مستقیم و همافزایی بین پردازندههای کوانتومی از راه دور شدهاند. این اقدام مهم، بستر را برای افزایش بهرهوری و کاهش خطاهای احتمالی در محاسبات کوانتومی فراهم میکند.
سیستم در حال حاضر در رایانههای کوانتومی فقط ارتباط محدودی بین واحد پردازش کوانتومی (QPU) را فراهم میکند. این ارتباط به صورت «نقطهبهنقطه» است، به این معنا که اطلاعات باید از طریق زنجیرهای از چندین گره منتقل شوند تا به مقصد برسند. این فرایند احتمال مواجهه اطلاعات کوانتومی با نویز را افزایش میدهد و احتمال بروز خطا را بیشتر میکند.
اما سیستم جدید MIT به Individuals اجازه میدهد تمام پردازندهها در یک شبکه بتوانند مستقیماً با هر پردازنده دیگری ارتباط برقرار کنند. این سیستم برپایه «درهمتنیدگی از راه دور» است، که در آن دو ذره به هم متصل میشوند و اطلاعات را حتی در فواصل بسیار دور با یکدیگر به اشتراک میگذارند.
درهمتنیدگی از راه دور حالت حیاتی برای محاسبات کوانتومی است، زیرا اجازه میدهد کیوبیتها با یکدیگر همبستگی پیدا کرده و بعنوان یک سیستم واحد عمل کنند. این موضوع برای ایجاد الگوریتمهای با چندیت که با رایانههای کلاسیک غیرممکناند، حیاتی است.
تیم تحقیقاتی دانشگاه MIT برای دستیابی به این هدف، مجبور شد کیوبیتها و فوتونها را بهصورت خاصی آمادهسازی کند، بهگونهای که پس از انتقال، دو ماژول یک فوتون مشترک داشته باشند. برای این کار، آنها پالسهای گسیل فوتون را در نقطه میانی قطع کردند، تا نیمی از فوتون توسط ماژول گیرنده جذب شود، و نیمه دیگر در ماژول فرستنده باقی بماند.
این تقسیم فوتون بهطور مؤثری باعث شد که فوتون بین دو ماژول مشترک باشد و زمینه ایجاد درهمتنیدگی فراهم شود. اما مشکل این روش آن بود که فوتونها در هنگام عبور از موجبر دچار تحریف میشدند، و این تحریف میتوانست فرایند جذب را مختل کرده و درهمتنیدگی را دچار اختلال کند.
برای رفع این نقص در معماری، تیم تحقیقاتی تصمیم گرفت فوتونها را پیش از ارسال بهطور کنترلشده تحریف کند تا جذب آنها در مقصد به حداکثر برسد. با این روش، آنها توانستند سطح جذب را تا ۶۰٪ افزایش دهند.
این روش در آینده میتواند به انواع دیگر رایانههای کوانتومی و سامانههای بزرگتر اینترنت کوانتومی نیز گسترش یابد. ذینفعان و Investigators باید انتظار داشته باشند که در یک چشمانداز آینده نزدیک، تکنولوژی کوانتومی با این الزامات新的 بازیگرانی مانند اینترنت کوانتومی و سامانههای بزرگتر برخورد کند.
این اقدام Scientists میتواند راهی باشد برای حل چالشهای پیشروی، اما چالشهایی وجود دارد که محققان باید با آن مقابله کنند. Researchers الزامی دارند که هم امکان بالقوه ابداع الگوریتمها را در آینده نزدیک بررسی کنند، و هم با معایب این سامانهها و تأمین کنندگان کوانتومی دلسرد شوند.