توسعه ماده‌ای جدید برای رایانه‌های کوانتومی

دانشمندان آزمایشگاه ملی میدان شدید مغناطیسی در دانشکده شیمی و بیوشیمی دانشگاه
ایالت فلوریدا ماده جدیدی توسعه داده‌اند که می‌تواند همانگونه که سیلیکون در
رایانه‌های امروزی به کار می‌رود، در رایانه‌های نسل بعد مورد استفاده قرار بگیرد.

این ماده که از عناصر پتاسیم، نیوبیوم، اکسیژن و یون‌های کروم تشکل شده است، می‌تواند
موجب ایجاد جهش در فناوری گردیده و منجر به توسعه فناوری‌های جدید محاسب کوانتومی
گردد.

رایانه‌های کوانتومی از انرژی اتم‌ها و مولکول‌ها برای انجام کارهای محاسباتی یا
ذخیره‌سازی داده‌ها در مقیاسی ورای رایانه‌های امروزی بهره می‌برند. نتایج این
تحقیق اخیراً در مجله Physical Review Letters منتشر شده است.

در رایانه‌های امروزی واحد بنیادی اطلاعات بیت است که می‌تواند صفر یا یک باشد. در
رایانه‌های کوانتومی که فعلاً وجود ندارند، واحد بنیادی اطلاعات کیوبیت (مخفف بیت
کوانتومی) است. یک کیوبیت نه تنها می‌تواند مقدار صفر یا یک را به خود بگیرد، بلکه
به طور همزمان می‌تواند ترکیبات مختلف صفر و یک (از جمله صفر و یک) را دارا باشد.
بدین ترتیب رایانه‌های کوانتومی می‌توانند محاسبات را بسیار موثرتر از رایانه‌های
امروزی به انجام برسانند.

محققان آزمایشگاه مغناطیس از یک میدان مفناطیسی قوی و یک تابش میکروویو برای کار
کردن روی اسپین الکترون‌ها در این ماده جدید استفاده نمودند تا بدین ترتیب شاخصی از
مدت زمانی که می‌توانند اسپین را کنترل کند به دست بیاورند.

بر اساس آزمایشات این گروه، این ماده جدید می‌تواند در عرض ۱۰ میکروثانیه و قبل از
آنکه پایداری خود را برای نگهداری اطلاعات از دست بدهد، ۵۰۰ عملکرد از خود بروز
دهد. این توانایی باعث می‌شود این ماده برای کیوبیت کاندیدای مناسبی باشد.