صنع الذاكرة: التطبيق العملي للحوسبة الكمية على الأبواب
قد تحدث الحوسبة الكمية ثورة في معالجة المعلومات، من خلال توفير وسيلة لحل المشاكل المعقدة للغاية بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر التقليدية، بواسطة تطبيقات في حل الشفرات، و علوم المواد و الفيزياء. و لكن معرفة كيفية هندسة مثل هذا الجهاز، بما في ذلك الأنظمة الفرعية الحيوية كالذاكرة الكمية، لا تزال بعيدة المنال.
في إطار توجه عالمي نحو بناء جهاز كمبيوتر كمي مفيد، مهمة الحفاظ بشكل فعال على المعلومات الكمية في الذاكرة الكمية، التي تبدو بسيطة، تشكل في الواقع تحديا كبيرا.
فالمبادئ الفيزيائية نفسها التي من المحتمل ان تجعل أجهزة الكمبيوتر الكمية قوية، أيضا من المرجح ان تجعلها تخطئ، حتى عندما تكون المعلومة الكمية مخزنة بدون عمل في الذاكرة. إبقاء المعلومات الكمية “على قيد الحياة” لفترات طويلة، وجعلها في نفس الآن متاحة للاستخدام من طرف الحاسوب، تعتبر مشكلة أساسية.
نتائج بحث فريق سيدني دارتماوث برهنت على إمكانية الوصول لما يعتبر هدفا أسمى في مجتمع البحث العلمي: تخزين حالات كمية بدقة عالية لأوقات طويلة و بشكل استثنائي، قد تصل حتى لساعات وفقا لحساباتهم. فاليوم، معظم الحالات الكمية تبقى على قيد الحياة لأجزاء صغيرة من الثانية فقط.
يقول الدكتور Michael J. Biercuk مدير مختبر مراقبة الكم بجامعة سيدني “لدينا نهج جديد يسمح لنا بتحقيق معدلات خطأ منخفضة جدا و أوقات تخزين طويلة جدا في نفس الآن”، وأضاف، “لكن عملنا هذا يتناول أيضا مسألة عملية و حيوية – توفير زمن وصول صغير، مما سيتيح لنا استخراج المعلومات المخزنة المرغوب فيها في فترة زمنية قصيرة فقط”.
وتقول Lorenza Viola أستاذة الفيزياء بكلية دارتموثDartmouth College “يرتكز الأسلوب الجديد هذا على جعل مقاومة الأخطاء من الخصائص الجوهرية لوحدة الذاكرة الكمية”.
يضيف Biercuk “لقد وضعنا الآن برنامجا كميا ثابتا مناسبا للسيطرة على الذاكرة الكمية من الناحية العملية. لكن الأهم، فقد أظهرنا أنه مع نهجنا هذا يمكن للمستخدم ضمان أن الخطأ لن ينمو أبدا إلى ما بعد مستوى معين حتى بعد أوقات طويلة جدا، طالما تم استيفاء بعض القيود. الشروط التي وضعناها للذاكرة لتعمل كما هو معلن، بالاضافة الى إبلاغ مهندسي الانظمة كيف يمكنهم بناء ذاكرة كمية ذات كفاءة وفعالية عالية. طريقتنا تأخذ في عين الاعتبار حتى مجموعة كبيرة و مختلفة من العيوب التجريبية و الواقعية”.
ترجمة: رضوان تشي
مراجعة: منير عفيفي
المصدر:
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/06/130619101555.htm