computers

پژوهشگران تلاش های بسیاری کردند تا بتوانند از کامپیوتر های کوانتومی در دمای پایین استفاده نمایند و حالا با کمک تعدادی ماده ساده و روزمره به این موفقیت دست یافته اند که جزئیات آن  هفته گذشته در مجله Nature Communications منتشر شده است.

ابتدا باید به بررسی تفوت کامپیوترهای معمولی و کوانتومی بپردازیم. کامپیوتر های معمولی با یک سیستم دودویی که از بیت های از هم گسسته تشکیل شده که با ۰یا ۱ نشان داده می شوند در حالی که یک سیستم کوانتومی از دنباله ای از بیت های کوانتومی که آنها را کیوبیت می نامند استفاده می نماید و قادر است اطلاعات را ۰ یا ۱ و یا هر حالتی بین ۰و۱ به نمایش بگذارد که این جهش سبب می شود کامپیوترها کوانتومی قادر به انجام و حل مسائل یا سرعت و قدرتی فراتر از یک کامپیوتر معمولی باشند.

الکترون ها حاوی یک بار و یک اسپین(تعیین کننده تولید یا عدم تولید میدان مقناطیسی یک اتم) می باشند که حالت بالا و پایین آن را با ۰و۱ نمایش می دهند.اسپین ها باید در برابر  فاکتوری به نام واهمدوسی که همان طول برهم نهی کوانتومی است مقاوم باشند در غیر این صورت ممکن است به حذف اطلاعات آنها منجر گردد.برای محاسبات کوانتومی نیاز است که طول عمر اسپین بیش از ۱۰۰ نانوثانیه باشد و برای این کار باید دمای آن تا نزدیک به صفر مطلق پایین بیاید اما استفاده از موادی با رسانایی خالص نیز در انجام این امر تاثیر گذار هستند.

برای این امر آیتم های زیادی مطرح هستند اما هرکدام محدودیت های خاص خود را دارند مثلا اگر از فلزات سنگین مثل سلیسیوس بهره گرفته شود به تسهیلاتی چون راکتور هسته ای نیاز خواهیم داشت. بنابراین بهترین گزینه برای این کار استفاده از نانوکره های کربن است که از سوختن گلوله های نفتالین تولید می شود. این ماده را میتوان به صورت مستقیم در هوا استفاده نمود و یا به صورت حل نمودن در اتانول و یا آب به رسوب آن بر روی سطحی مانند شیشه کمک نمود. و این ماده سبب می شود که تول عمر اسپین الکترون به ۱۷۵ نانو ثانیه در دمای اتاق برسد و این مقدار بسیار بیشتر از زمان مورد نیاز برای رایانش های کوانتومی بوده و حتی تا حدود ۱۰۰ برابر بیشتر از کاربرد ها ی گرافین می باشد. همچنین به سبب در دسترس بودن این ماده و قیمت پایین آن هزینه انجام این کار و پیاده سازی به شدت کاهش خواهد یافت و این بسیار هیجان انگیز خواهد بود.