واضح آرشیو وب فارسی:هدانا: وقتی صحبت از رایانه های نسل آینده می شود ناخودآگاه نام رایانه های کوانتومی و نوری به ذهن خطور می کند. دانشمندان اخیرا ماده ای کشف کرده اند که می تواند زمینه ساز تلفیق این دو نوع رایانه شود.به طور معمول رایانه های نسل آینده به دو نوع کوانتومی و نوری تقسیم می شوند. رایانه های کوانتومی دستگاه هایی هستند که در اثر افزوده شدن برهم نهی کوانتومی به کدهای باینری از توان پردازشی فوق العاده بالایی بهره می برند. رایانه های نوری نیز دستگاه هایی با قابلیت انتقال داده ها با سرعت نور و بدون اتلاف انرژی و تولید حرارت هستند. هر کدام از این دو نوع رایانه به تنهایی می تواند در زمینه ی رایانش امروزی انقلابی پدید آورد. اما به تازگی دانشمندان در دانشگاه صنعتی سیدنی موفق به کشف ماده ای شده اند که امکان تلفیق قابلیت های این دو نوع رایانه را جهت ساخت ابررایانه های فوق العاده قدرتمند، فراهم می کند. ماده ی یاد شده بور نیترید با ساختار هگزاگونال (شش ضلعی) لایه ای نام دارد، ضخامت این ماده مانند گرافین به اندازه ی یک اتم است و قابلیت انتشار پالسی از نور کوانتیده شده را در صورت نیاز و در دمای اتاق دارد. وجود چنین قابلیتی در ماده ی یاد شده آن را به ابزاری ایده آل برای ساخت تراشه های کوانتومی نوری بدل کرده است. تا پیش از این برای استفاده از فرستنده های کوانتومی در دمای اتاق تنها باید از موادی ۳بعدی با ابعاد بزرگ مانند الماس استفاده می شد. بنابراین استفاده از این نوع فرستنده در تراشه ها امکان پذیر نبود. مایک فورد، یکی از محققان این تیم تحقیقاتی می گوید: این ماده در نوع خود بسیار منحصر به فرد است. ضخامت آن از مرتبه ی اتمی است و عموما از آن به عنوان روان کننده استفاده می شود. با این حال با انجام محاسباتی دقیق به این نتیجه رسیدیم که این ماده می تواند پالس های کوانتیده ای از نور (فوتون های تکی با قابلیت انتقال اطلاعات) را انتشار دهد. کشف این ماده دستاورد بسیار مهمی به شمار می رود چرا که یکی از بزرگ ترین اهداف بشر ساخت تراشه هایی است که به جای الکترون ها از نور برای انتقال اطلاعات استفاده می کند، چنین تراشه ای علاوه بر آن که نسبت به نمونه های موجود بسیار سریع تر است، حرارت کمتری را نیز نسبت به آن ها تولید خواهد کرد. اما پالس های نوری چگونه در رایانش کوانتومی به کار می آیند؟ در یک رایانه ی عادی، فوتون ها (ذرات نور) با قرارگیری در یکی از دو حالت قطبش عمودی یا افقی، قادر به ذخیره سازی اطلاعات در خود خواهند بود. اما فوتون ها با قرارگیری در حالت برهم نهی (یک حالت منحصربفرد کوانتومی که در طی آن فوتون ها به صورت همزمان در هر دو نوع قطبش عمودی و افقی قرار می گیرند) می توانند به ذرات کوانتومی یا کیوبیت تبدیل شوند. این امر در هر دو زمینه ی امنیت و توان پردازشی نکته مهمی محسوب می شود. ایگور آهارونوویچ یکی دیگر از اعضای تیم تحقیقاتی یاد شده می گوید: با استفاده از فوتون های تکی می توان سیستم های ارتباطی بسیار ایمنی را ساخت. هر فوتون را می توان به عنوان یک کیوبیت به کار گرفت. اما از آنجا که امکان استراق سمع از فوتون های تکی وجود ندارد، بنابراین اطلاعات موجود در آن ها ایمن هستند. اما مهم ترین نکته در مورد ماده ی کشف شده، ارزان قیمت بودن و سادگی فرآیند ساخت آن است، بنابراین به راحتی می توان آن را در مقیاس های بزرگتری نیز تولید کرد. ترونگ توآن ترن، دانشجوی دکتری می گوید: تولید این ماده بسیار ساده است و زیست پذیری بسیار بالایی نیز دارد چرا که از آن می توان در دمای اتاق استفاده کرد، قیمت پایینی دارد، پایدار است و در مقیاس بسیار بالایی نیز در دسترس است. در نهایت هدف ما ساخت یک دستگاه "Plug and Play” است که در صورت نیاز قادر به تولید فوتون های تکی باشد. از این دستگاه در آینده به عنوان نمونه ی اولیه ای برای فناوری های کوانتومی مقیاس پذیر استفاده خواهد شد. این فناوری ها راه را برای رایانش کوانتومی به کمک بارون نیترید هگزاگونال هموار خواهند کرد.
دوشنبه ، ۹آذر۱۳۹۴
[مشاهده متن کامل خبر]
این صفحه را در گوگل محبوب کنید
[ارسال شده از: هدانا]
[تعداد بازديد از اين مطلب: 11]