الصفحة الرئيسية - الذرة المحايدة: مستقبل الحوسبة الكمية القابلة للتطوير

الذرة المحايدة: مستقبل الحوسبة الكمية القابلة للتطوير

ما هي الحوسبة الكمية الذرية المحايدة؟

إن رحلة Pasqalالرائدة في مجال الحوسبة الكمية متجذرة بعمق في العمل الرائد لمؤسسها المشارك، البروفيسور الدكتور آلان أسبيكت، الحائز على جائزة نوبل في الفيزياء (2022). اشتهر الدكتور أسبيكت بتجاربه على التشابك الكمي والطرق المبتكرة لتبريد الذرات ومعالجتها بالليزر، وقد أرسى الدكتور أسبيكت الأساس العلمي للحوسبة الكمية للذرة المحايدة. وقد مكّنت أبحاثه، إلى جانب تطوير الدكتور أنطوان بروايز للملاقط الضوئية للذرات المنفردة، Pasqal من الاستفادة من تكنولوجيا الذرة المحايدة لبناء معالجات كمومية قابلة للتطوير.

أساسيات تكنولوجيا الذرة المحايدة

تبرز الحوسبة الكمية للذرات المحايدة كأحد أكثر النماذج الواعدة في مجال الحوسبة الكمية. على عكس الأنظمة الكمومية فائقة التوصيل التي تعتمد على دوائر اصطناعية مبردة بالتبريد أو منصات أيونات محاصرة تتلاعب بالجسيمات المشحونة، تستفيد تقنية Pasqalمن الذرات المحايدة الفردية باعتبارها كيوبتات، مستفيدة من تماثلها الطبيعي واستقرارها.

ويوفر هذا النهج مزايا لا مثيل لها في قابلية التوسع والتماسك وقابلية إعادة التشكيل، مما يضع شركة Pasqal في طليعة الابتكار الكمي. ومن خلال التلاعب الدقيق بالذرات المتعادلة بنبضات ليزر مضبوطة بدقة، تهدف معالجات Pasqalالكمية إلى تمكين تنفيذ عمليات حسابية معقدة تقترب من قدرات الأنظمة الكلاسيكية أو قد تتجاوزها في مجالات محددة.

تسخير الذرات المنفردة ككيوبتات للحوسبة الكمية القوية والقابلة للتطوير.

كيف تعمل

في باسقال، نستخدم ذرات الروبيديوم المتعادلة الفردية كبتات كمومية. نحن نستفيد من التقنيات المتقدمة في الفيزياء الذرية والتلاعب بالليزر لإنشاء الكيوبتات والتحكم فيها بدقة استثنائية. تتضمن العملية تبريد الذرات المتعادلة الفردية وحبسها، وترميز المعلومات الكمية في حالات الطاقة الخاصة بها، وإجراء العمليات عن طريق التلاعب الدقيق بتفاعلاتها.

اقرأ المنشور

العناصر الرئيسية لمعالجات الذرة المحايدة الكمية

ملاقط الليزر لملاقط الليزر لمعالجات Pasqal الذرة المحايدة الكمية

مصفوفات الملاقط الضوئية

وباستخدام أشعة الليزر المضبوطة بدقة، نقوم بإنشاء مصفوفة من المصائد الضوئية التي يمكنها الاحتفاظ بذرات فردية بدقة غير عادية. يمكن إعادة تشكيل هذه المصفوفات ديناميكيًا لإنشاء ترتيبات كيوبت مختلفة لمهام حسابية مختلفة.

باسقال-الرسوم التوضيحية-التوضيحية-معالجة-كوبتس-3

تفاعلات ريدبرغ

عندما تُثار الذرات إلى حالات ريدبيرغ، فإنها تُظهر تفاعلات قوية وقابلة للضبط مع الذرات المجاورة. ويعمل هذا التفاعل كأساس لعمليات المنطق الكمومي وتوليد التشابك.

سجلات الكم القابلة للبرمجة

تتيح لنا تقنيتنا إنشاء مصفوفات كبيرة من الذرات ذات الأشكال الهندسية القابلة للبرمجة، مما يتيح محاكاة الأنظمة الكمومية المعقدة وتنفيذ الخوارزميات الكمومية

مزايا تكنولوجيا الذرة المحايدة

تقدم الحوسبة الكمية الذرية المحايدة العديد من المزايا الرئيسية. فهي تتفوق في قابلية التوسع، حيث يمكن أن تدعم آلاف الكيوبتات، وتسمح بترتيبات ذرية قابلة للتخصيص لتحسين الخوارزميات المختلفة. وعلى عكس بعض التقنيات، فهي تعمل في درجة حرارة الغرفة، مما يقلل من التعقيد والتكلفة. كما أن الذرات المحايدة تحافظ على المعلومات الكمية لفترات أطول، مما يقلل من الأخطاء، ويتيح تفاعلات فعالة بين الكيوبتات من خلال الاتصال من الكل إلى الكل.

يجمع نهج Pasqalللذرة المحايدة بين هذه المزايا لإنشاء منصة حوسبة كمومية قوية وعملية في آن واحد.

الميزة	الميزة	ما أهمية ذلك
التوحيد الطبيعي	جميع ذرات العنصر الواحد متطابقة	خصائص الكيوبت المتسقة، مما يقلل من تعقيدات المعايرة
أوقات التماسك الطويلة	الحد الأدنى من التفاعل مع البيئة	تحافظ Qubits على الحالات الكمية لفترة أطول، مما يسمح بإجراء عمليات أكثر تعقيدًا
اتصال عالٍ	تتيح تفاعلات ريدبرغ إمكانية الاتصال بين الكيوبتات البعيدة	التنفيذ الفعال للخوارزميات المعقدة مع عدد أقل من العمليات
قابلية التوسع	يمكن توسيع المصفوفات إلى مئات أو آلاف الكيوبتات	الطريق إلى الميزة الكمية مع الأنظمة الأكبر
إلكترونيات التحكم في درجة حرارة الغرفة	تحتاج الذرات نفسها فقط إلى التبريد الشديد	متطلبات بنية تحتية أبسط ومزايا تشغيلية أكثر بساطة