🟠ساخت نخستین فاز توپولوژیک مرتبه‌بالا در حالت غیرتعادلی با پردازنده کوانتومی Zuchongzhi 2

🔹پژوهشگران چینی با استفاده از #پردازنده_کوانتومی_ابررسانا خود به نام Zuchongzhi 2 موفق شده‌اند شکل تازه‌ای از مادهٔ کوانتومی را به‌صورت تجربی ایجاد کنند که پیش از این هرگز در طبیعت مشاهده نشده بود.

🔸این دستاورد، که توسط SCMP گزارش و در Science منتشر شده، نخستین تحقق آزمایشی فاز توپولوژیک مرتبه‌بالا در حالت خارج از تعادل است؛ حالتی عجیب که در آن اطلاعات کوانتومی به جای لبه‌های یک آرایه کیوبیت، در گوشه‌های آن به دام می‌افتند.

🔹این تیم پژوهشی به سرپرستی پان جیانوِی از دانشگاه علم و فناوری چین، یک آرایهٔ ۶×۶ کیوبیتی را مهندسی کرد و از مدارهای Floquet مبتنی بر زمان - چرخه‌های مکرر عملیات کنترل‌شده و وابسته به زمان - برای سوق دادن سیستم به یک رژیم غیرتعادلی استفاده کرد که در آن این حالت‌های محلی‌شده در گوشه‌ها می‌توانند ظاهر شوند.

❗این حالت‌ها توسط قوانین توپولوژیکی محافظت می‌شوند، به این معنی که حتی زمانی که سیستم تحریف شده یا در معرض نویز قرار می‌گیرد، پایدار می‌مانند.

🔸نتایج نشان داد که اطلاعات ذخیره‌شده در این حالت‌های گوشه‌ای در طول تحول زمانی سیستم پایدار می‌ماند؛ موضوعی که مسیر جدیدی برای محاسبات کوانتومی مقاوم در برابر خطا ارائه می‌دهد و می‌تواند وابستگی به سامانه‌های پیچیدهٔ تصحیح خطا را کاهش دهد.

🔹اندازه‌گیری‌های آنها از «چگالی کایرال» در طول زمان، وجود این امضاهای توپولوژیکی مرتبه بالاتر را تأیید کرد و پیش‌بینی‌های نظری را که سال‌ها آزمایش نشده بودند، تأیید کرد.

❗اهمیت دیگر این کار آن است که نشان می‌دهد حتی پردازنده‌های کوانتومی با مقیاس متوسط نویز (NISQ) امروزی نیز قادر به کاوش #مواد_کوانتومی مهندسی‌شده — از جمله فازهایی که در طبیعت وجود ندارند — در هر دو حالت تعادلی و غیرتعادلی هستند. این قابلیت می‌تواند جستجو برای معماری‌های کیوبیت پایدارتر را تسریع کند.

🔸این پیشرفت در شرایطی رخ می‌دهد که #چین تلاش‌های خود را برای ساخت رایانهٔ کوانتومی پایدار و مقاوم در برابر خطا تشدید کرده است؛ هدفی که SCMP آن را بخشی از رقابت راهبردی این کشور با ایالات متحده توصیف می‌کند.

🔹اگر این فازهای توپولوژیک مرتبه‌بالا در نسل‌های بعدی پردازنده‌ها به کار گرفته شوند، می‌توانند هزینهٔ تصحیح خطا را کاهش داده و راه را برای کاربردهای صنعتیِ قابل‌اطمینان، از جمله طراحی دارو، هوش مصنوعی، و مدل‌سازی‌های زیست‌محیطی هموار کنند.

📎لینک خبر
‼️لینک مقاله
🔸🔸🔸🔸🔸🔸
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn

#اخبار