علم

تسمح كرات النفتالين بالحساب الكمي في درجة حرارة الغرفة

تسمح كرات النفتالين بالحساب الكمي في درجة حرارة الغرفة

كانت الحوسبة الكمومية واحدة من أعظم الإنجازات العلمية حتى الآونة الأخيرة. ومع ذلك ، تطلبت التطورات السابقة في الحوسبة الكمومية درجات حرارة منخفضة جدًا بالقرب من الصفر المطلق (-273.15 درجة مئوية). كشف اختراق جديد نُشر هذا الأسبوع عن كيفية صنع كمبيوتر كمي يعمل بدرجة حرارة الغرفة باستخدام كرات النفتالين.

قد يؤدي إدخال الحوسبة الكمومية في المزيد من الصناعات إلى تغيير العالم في تقدم المعالجة السريعة وتقنيات الذكاء الاصطناعي. تعمل أجهزة الكمبيوتر العادية بشكل ثنائي مع 1 و 0 ، لكن الحوسبة الكمومية تسمح للحالات الواقعة بين 1 و 0 بتوصيل المعلومات.

يرجع السبب في أن أجهزة الكمبيوتر الكمومية إلى البرودة الشديدة في الحفاظ على دوران الإلكترون. في السابق ، في درجات الحرارة المرتفعة ، ستفقد حالات دوران الإلكترون بسبب اهتزازات الشبكة. تحتاج حالات دوران الإلكترون إلى أن تستمر لأكثر من 100 نانوثانية ويقلل التبريد إلى الصفر المطلق اهتزازات الشبكة بما يكفي للحفاظ على ذلك. ننتقل إلى كيف تساعد كرات النفتالين في الحفاظ على الحوسبة الكمومية في درجة حرارة الغرفة.

ينتج عن حرق النفثالين ، المادة الكيميائية الرئيسية في كرات النفتالين ، سلاسل طويلة من الغلاف النانوي الكربوني تحافظ على دوران الإلكترون في درجات حرارة الغرفة. وبالتالي ، فإنه يقلل من اهتزازات الشبكة في درجات حرارة الغرفة بشكل مشابه لكيفية تأثير درجات حرارة الصفر المطلق على أجهزة الكمبيوتر غير النفثالين.

ووفقًا للمحادثة ، فإن المادة الناتجة عن احتراق النفثالين مشتتة في الإيثانول ومذيبات الماء. من هنا ، يمكن وضع المحلول المتجانس على الزجاج لإنتاج الركيزة للكمبيوتر الكمومي.

والمثير للدهشة أن هذا الكمبيوتر الكمومي حقق معدلات دوران كمومية أطول من الحوسبة الكمومية المطلقة حتى الصفر. حطم الرقم القياسي 175 نانوثانية تم تسجيل وقت الدوران الكمي ، مما أدى إلى نتائج أفضل من الجرافين.

بصرف النظر عن القدرة على تحقيق الحوسبة الكمومية في درجة حرارة الغرفة ، فإن هذا الاكتشاف يقلل أيضًا من تكاليف الحوسبة الكمومية بمقادير كبيرة. تكلف أنظمة التبريد المبردة المطلوبة لأجهزة الكمبيوتر الكمومية السابقة ملايين الدولارات وتكلف فرق ماهرة الإعداد والمراقبة.

راجع أيضًا: قامت شركة IBM بتحميل الكمبيوتر الكمي إلى السحابة ليستخدمه الجمهور

نظرًا لأنه يمكن إنتاج الركيزة الكربونية النانوية بمواد كيميائية رخيصة ، فإنها تخفض تكاليف الإنتاج إلى أدنى حد ممكن. هناك المزيد لهذا الاكتشاف المذهل أيضًا. الكثافة في الركيزة الكربونية تسمح بتعبئة كمية أكبر من الكيوبتات في منطقة أصغر.

قد يكون هذا أكبر اختراق في عالم الحوسبة الكمومية حتى الآن. تم نشر البحث عن هذا الاختراق هنا.


شاهد الفيديو: عناصر المناخ الاشعاع الشمسي (ديسمبر 2021).