Quantum News

🟠دستیابی به کیوبیت‌های ابررسانایی که به مدت 1.68 میلی‌ثانیه پایدار می‌مانند 🏅گروهی از محققان در مرکز Co-design Center for Quantum Advantage (C2QA) به سرپرستی دانشگاه پرینستون و آزمایشگاه ملی بروک‌هاون، با استفاده از یک رویکرد میان‌رشته‌ای شامل شیمی، مهندسی و طراحی مدارهای کوانتومی، موفق به ساخت #کیوبیت‌های_ترانسمون با زمان همدوسی چشمگیر ۱.۶۸ میلی‌ثانیه شده‌اند. 🔹این پیشرفت حاصل همکاری سه دانشمند برجسته از دانشگاه پرینستون یعنی Nathalie de Leon متخصص مواد کوانتومی، Robert Cava شیمیدان سرشناس مواد ابررسانا و Andrew Houck طراح مدارهای ابررسانا بود که از سال ۲۰۲۱ بر روی این ایده متمرکز شدند. 🔸دستیابی به این زمان همدوسی طولانی از طریق دو بهینه‌سازی کلیدی در سطح مواد تشکیل‌دهنده کیوبیت‌ها میسر گردید. نخستین تغییر، جایگزینی فلزات متداول آلومینیوم و نیوبیم با تانتالوم (tantalum) به عنوان ماده اصلی ابررسانا بود. تانتالوم به دلیل ساختار بلوری منظم‌تر و نقص‌های اتمی کمتر، اکسید سطحی تمیزتر و پایدارتری تشکیل می‌دهد که موجب کاهش چشمگیر اتلاف انرژی در مرز مشترک بین لایه ابررسانا و عایق می‌شود. 🔹همچنین این فلز دارای استحکام شیمیایی قابل توجهی است که آن را در برابر عملیات تهاجمی پاکسازی سطح مقاوم می‌سازد، در حالی که آلومینیوم در اثر این مراحل سخت، دچار تخریب سطحی و ایجاد نقص‌های جدید می‌شود که خود به عنوان کانون‌های اتلاف انرژی عمل می‌کنند. 🔸دومین نوآوری اساسی، تعویض زیرلایه یاقوت کبود با سیلیکون بود. علی رغم خلوص نسبی یاقوت کبود، این ماده همچنان دارای نقصهای حجمی است، اما انتخاب سیلیکون نیازمند مهندسی دقیق سطح بود تا از تشکیل گونه‌های شیمیایی ناخواسته در مرز مشترک با تانتالوم جلوگیری شود. این گونه‌های مزاحم که شامل اکسیدهای ناپایدار و پیوندهای شکسته هستند، به عنوان نقاط داغی عمل می‌کنند که انرژی کیوبیت را به شکل فوتون یا ارتعاشات گرمایی جذب کرده و به محیط نشت می‌دهند. 🔹برای غلبه بر این مشکل، تیم تحقیقاتی فرایند لایه‌نشانی لایه‌های نازک را اصلاح و هرگونه منبع آلودگی را حذف کردند تا از تشکیل این گونه‌های اتلاف‌زا در مرز مشترک جلوگیری شود. نتیجه‌ی این تلاش‌ها، کاهش بی‌سابقه نشت انرژی بود که به طور مستقیم به افزایش زمان همدوسی انجامید، چرا که در کیوبیتهای ابررسانا، عمر مفید کیوبیت با نرخ اتلاف انرژی رابطه عکس دارد. 🔸اهمیت این دستاورد از آن جهت بیشتر می‌شود که زمان همدوسی طولانیتر به معنای کاهش مستقیم نرخ خطا در محاسبات کوانتومی است و با کاهش خطاها، نیاز به اختصاص کیوبیتهای زیاد برای تصحیح خطا از بین میرود. نکته حائز اهمیت، سازگاری کامل این طراحی با معماری‌های موجود است، به این معنی که شرکتهای سازنده بدون نیاز به تغییر در طراحی کلی مدارها، تنها با اصلاح فرایندهای ساخت می‌توانند از این پیشرفت بهره‌مند شوند. ‼️این موفقیت ثابت کرد که کیوبیت‌ها ذاتاً شکننده نیستند، بلکه استفاده از مواد پرمشکل و دارای نقص فراوان است که ناپایداری را به سیستم تزریق می‌کند و با انتخاب هوشمندانه‌تر مواد، می‌توان عملکرد کیوبیت‌های استاندارد را به طور چشمگیری ارتقاء داد. 📎 لینک خبر 🔸🔸🔸🔸🔸🔸 🔗 Website 🔗 Telegram 🔗 LinkedIn #اخبار #سخت‌افزار #کیوبیت_ابررسانا

🟠تولید درهم‌تنیدگی کوانتومی با استفاده از نور خورشید به جای لیزر 🔹 پژوهشگران در یک دستاورد مهم، موفق شده‌اند با استفاده مستقیم از نور خورشید، #درهم‌تنیدگی_کوانتومی میان فوتون‌ها ایجاد کنند. این فناوری جدید که نتایج آن در Optica منتشر شده است، می‌تواند جایگزینی برای لیزرهای پرمصرف در فناوری‌های کوانتومی باشد و راه را برای توسعه سیستم‌های کم‌مصرف‌تر و در دسترس‌تر هموار کند. 🔸 این موفقیت حاصل ترکیب یافته‌های نظری تیم «رابرت بوید» در دانشگاه اوتاوا کانادا و یک متمرکزکننده خورشیدی جدید است که توسط تیم «هانیه فتاحی» در مؤسسه ماکس پلانک در علوم نور (MPL) آلمان توسعه یافته است. به گفته «چنگ لی»، نویسنده ارشد این پژوهش، این فناوری در آینده می‌تواند به ماهواره‌ها اجازه دهد تا با استفاده از نور فراوان خورشید در فضا، کلیدهای رمزنگاری امن تولید کنند و نیاز به لیزرها و سخت‌افزارهای پشتیبان روی عرشه را به‌شدت کاهش دهند. ❗️ پیش از این تصور می‌شد که برای ایجاد درهم‌تنیدگی کوانتومی، حتماً به نور همدوس (مانند لیزرها که نوری با یک رنگ و کاملاً هماهنگ تولید می‌کنند) نیاز است. اما در این پژوهش، محققان با استفاده از فرایند «تبدیل به پایین پارامتریک خودبه‌خودی» (SPDC)، نور نامنسجم خورشید را به یک کریستال غیرخطی تاباندند تا فوتون‌ها را به جفت‌های درهم‌تنیده تقسیم کنند. آن‌ها نشان دادند که با وجود نامنسجم بودن نور خورشید از نظر فضایی و زمانی و دربرداشتن رنگ‌های مختلف، می‌توان فوتون‌هایی با درهم‌تنیدگی قطبشی با کیفیت بالا تولید کرد. 🔹 یکی از چالش‌های اصلی این آزمایش، متمرکز کردن نور خورشید روی یک کریستال کوچک در ابعاد میلی‌متر بود. برای حل این مشکل، تیم مؤسسه ماکس پلانک یک متمرکزکننده خورشیدی تمام‌شیشه‌ای و مخروطی‌شکل طراحی کرد که می‌تواند نور جمع‌آوری‌شده توسط یک عدسی فرنل (تقریباً به اندازه یک پنجره معمولی) را درون یک فیبر نوری به ضخامت تار موی انسان متمرکز کند. 🔸 آزمایش‌های محیطی نشان داد که درهم‌تنیدگی تولیدشده از نور خورشید حدود ۹۴ درصد مشابه یک حالت کاملاً درهم‌تنیده است. علاوه بر این، فوتون‌های تولیدشده نامساوی بل را نقض کردند که اثبات می‌کند این همبستگی ریشه کاملاً کوانتومی دارد و با فیزیک کلاسیک قابل توضیح نیست. پژوهشگران اکنون در حال کار برای بهبود روشنایی و کیفیت این سیستم جهت استفاده عملیاتی در خارج از آزمایشگاه هستند. 📎لینک خبر ‼️لینک مقاله در Optica 🔸🔸🔸🔸🔸🔸 🔗 Website 🔗 Telegram 🔗 LinkedIn #اخبار #اپتیک_کوانتومی

🟠چین کمیته استانداردهای کوانتومی را برای هماهنگ‌سازی توسعه صنعت تشکیل داد 🏅در تاریخ ۳ اوت ۲۰۲۶، چین گام ساختاری مهمی در حوزه فناوری کوانتوم برداشته و یک کمیته فنی ملی برای تدوین استانداردهای اطلاعات کوانتومی زیر نظر وزارت صنعت و فناوری اطلاعات(MIIT) این کشور تأسیس کرده است. 🔹این اقدام که توسط منابع دولتی مانند خبرگزاری شینهوا و شبکه CGTN اعلام شده، نشان‌دهنده عزم چین برای حرکت از مرحله پژوهش‌های آزمایشگاهی به سمت تجاری‌سازی این فناوری و به کارگیری آن در صنعت است. دبیرخانه این کمیته در آکادمی فناوری اطلاعات و ارتباطات چین مستقر خواهد شد که یک مؤسسه پژوهشی وابسته به دولت است. 🔸وظیفه اصلی این کمیته، تدوین و بازنگری استانداردهای صنعتی در چهار حوزه کلیدی شامل #محاسبات_کوانتومی ، #ارتباطات_کوانتومی ، اندازه‌گیری دقیق کوانتومی و فناوری‌های بنیادین اطلاعات کوانتومی است. استانداردهای صنعتی در این زمینه، مشخصات فنی، اصطلاحات ، روش‌های آزمون و الزامات قابلیت هم‌کاری (interoperability requirements) را تعریف می‌کنند تا اطمینان حاصل شود که محصولات و سیستم‌های توسعه‌یافته توسط سازمان‌های مختلف، بتوانند با یکدیگر کار کنند و سازگاری لازم را در سراسر صنعت فراهم آورند. 🔹این ابتکار استانداردسازی، در راستای استراتژی کلان چین برای پیشبرد فناوری کوانتوم به عنوان یکی از صنایع راهبردی در سال ۲۰۲۶، در کنار حوزه‌هایی مانند انرژی آینده، هوش مصنوعی تجسم‌یافته، رابط‌های مغز و رایانه و ارتباطات نسل ششم (6G) دنبال می‌شود. پیش از این، وزارت صنعت و فناوری اطلاعات بر حمایت از دستیابی به پیشرفت‌های اساسی در فناوری کوانتوم، پرورش شرکت‌های پیشرو علمی و فناوری و مشارکت فعال در تدوین استانداردها و قوانین فنی بین‌المللی تأکید کرده بود. 🔸تشکیل این کمیته، به دنبال دستاوردهای فنی اخیر چین صورت گرفته است که از جمله‌ی آن انتشار عمومی سیستم‌عامل رایانه کوانتومی بومی Origin Pilot در فوریه ۲۰۲۶ است که انتظار می‌رود با دسترسی‌پذیرتر کردن ابزارهای برنامه‌نویسی کوانتومی، موانع توسعه نرم‌افزار را کاهش داده و اکوسیستم محاسبات کوانتومی چین را گسترش دهد. همچنین در ماه می ۲۰۲۶، محققان چینی نمونه اولیه محاسبات کوانتومی نوری قابل برنامه‌ریزی به نام «جیوژانگ ۴.۰» (Jiuzhang 4.0) را رونمایی کردند که به گفته آن‌ها رکورد جهانی در فناوری اطلاعات کوانتومی نوری به ثبت رسانده است. 🔹این کمیته جدید با هدف هماهنگ‌سازی توسعه صنعت، جایگاه #چین را نه تنها در پیشبرد پژوهش‌های کوانتومی، بلکه در ایجاد زیرساخت‌های نهادی برای حمایت از صنعت داخلی و افزایش نفوذ در حکمرانی فناوری بین‌المللی از طریق مشارکت در سازمان‌های جهانی استاندارد، مستحکم‌تر می‌سازد. 📎لینک خبر 🔸🔸🔸🔸🔸🔸 🔗 Website 🔗 Telegram 🔗 LinkedIn #اخبار #اطلاعات_کوانتومی #سیاست_گذاری

🟠معماری جدید و «تغییرشکل‌دهنده» تطبیق‌پذیری را به محاسبات کوانتومی فوتونی می‌آورد 🔹 پژوهشگران کالج امپریال لندن با همکاری سایر نهادها، معماری جدیدی به نام کلاوینا (Clavina) توسعه داده‌اند که محدودیت‌های دیرینه در #محاسبات_کوانتومی_فوتونیکی را برطرف می‌کند. این پلتفرم برنامه‌پذیر که جزئیات آن در Nature Photonics منتشر شده است، عملیات کوانتومی خطی و غیرخطی را در یک سیستم واحد ترکیب می‌کند و قابلیت‌های رایانه‌های کوانتومی نوری را گسترش می‌دهد. 🔸 سیستم‌های فوتونی سنتی معمولاً برای انجام یک وظیفه خاص طراحی می‌شوند و تطبیق آن‌ها با مسائل جدید نیازمند تغییرات اساسی در سخت‌افزار است. برای حل این چالش، پژوهشگران از پردازنده‌های رایانه‌های کلاسیک الهام گرفتند. معماری کلاوینا با استفاده از یک واحد کنترل مرکزی، اطلاعات را میان یک شبکه نوری برنامه‌پذیر و ماژول‌های تخصصی غیرخطی هدایت می‌کند؛ در نتیجه می‌توان بدون نیاز به طراحی مجدد کل سیستم، عملکردهای جدیدی به آن اضافه کرد. ❗️ برای آزمایش این پلتفرم، تیم پژوهشی از آن برای شبیه‌سازی مدل بوز-هابارد (Bose-Hubbard) استفاده کرد؛ مسئله‌ای شناخته‌شده در فیزیک ماده چگال که برهم‌کنش‌های میان ذرات کوانتومی را توصیف می‌کند. به گفته دکتر جین‌ژائو سان از دانشگاه کوئین مری لندن، این سخت‌افزار امکان ادغام عملیات خطی و غیرخطی را برای شبیه‌سازی برهم‌کنش‌های بس‌ذره‌ای فراهم می‌کند؛ چیزی که حتی در رایانه‌های کوانتومی ابررسانا نیز با محدودیت روبه‌رو است. 🔹 در گام بعدی، پژوهشگران روشی بسیار مطمئن‌تر برای تولید حالت‌های گوتسمن-کیتائف-پرسکیل (GKP) به نمایش گذاشتند که منبعی حیاتی برای #تصحیح_خطا محسوب می‌شوند. در روش‌های فوتونی پیشین، این حالت‌ها تنها به‌صورت احتمالی تولید می‌شدند، اما تولید پایدار و قابل‌اتکای آن‌ها در این معماری جدید، سد بزرگی را از مسیر کاربردی شدن این فناوری برمی‌دارد. 🔸 دکتر راج پاتل از کالج امپریال لندن تأکید می‌کند که این معماری اجازه تولید حالت‌های کوانتومی عجیبی مانند حالت‌های گربه شرودینگر و حالت‌های GKP را می‌دهد که برای محاسبات کوانتومی مقاوم به خطا ارزشمند هستند. همچنین، این عملیات غیرخطی یک مجموعه گیت جهان‌شمول در سطح فیزیکی فراهم می‌کنند که برای پیاده‌سازی کدهای تصحیح خطای بوزونی در آینده ضروری است. 🔹 یکی دیگر از مزایای اصلی این سیستم، انعطاف‌پذیری و ماژولار بودن آن است. یینگ دونگ از دانشگاه جیلیانگ چین توضیح می‌دهد که اکنون با قابلیت جابه‌جایی ماژول‌های عملکردی، یک مجموعه سخت‌افزار واحد می‌تواند بدون نیاز به بازطراحی، مسائل مربوط به گراف را حل کند، سیستم‌های کوانتومی را شبیه‌سازی کند و یا حالت‌های درهم‌تنیده بزرگ تولید کند. 🔸با بزرگ‌تر شدن مقیاس سیستم‌های کوانتومی، پلتفرم‌هایی مانند کلاوینا می‌توانند چارچوبی ایده‌آل برای توسعه پردازنده‌های فوتونی منطبق با چالش‌های محاسباتی جدید باشند 📎لینک خبر ‼️ لینک مقاله 🔸🔸🔸🔸🔸🔸 🔗 Website 🔗 Telegram 🔗 LinkedIn #اخبار #محاسبات_کوانتومی_فوتونیکی

🟠میکروسکوپ کوانتومی وضوح تصویربرداری را تا چهار برابر افزایش داد 🔹 پژوهشگران مؤسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech) با استفاده از ویژگی‌های کوانتومی نور، موفق شده‌اند وضوح یک میکروسکوپ نوری را حدود چهار برابر بیشتر از یک میکروسکوپ معمولی کنند. 🔸این روش که بر پایه فوتون‌های درهم‌تنیده کار می‌کند، در ادامه پژوهشی است که همین گروه در سال ۲۰۲۳ انجام داده بود و در آن وضوح تصویربرداری تقریباً دو برابر شده بود. نتیجه جدید نشان می‌دهد که می‌توان از محدودیت قبلی عبور کرد و وضوح بسیار بیشتری را بدون تغییر اساسی در طول موج نور به دست آورد. 🔹 ایده اصلی روش نسبتاً ساده است: هنگام تولید یک جفت فوتون درهم‌تنیده، یکی از فوتون‌ها از نمونه عبور می‌کند و اطلاعات مربوط به تصویر را با خود حمل می‌کند، در حالی که فوتون دوم مسیر دیگری را طی می‌کند. این دو فوتون به دلیل درهم‌تنیدگی، #اطلاعات_کوانتومی مشترکی دارند و می‌توان از ارتباط میان آن‌ها برای بازسازی تصویر استفاده کرد. 🔸در روش قبلی، فوتون دوم یک بار از سیستم نوری عبور می‌کرد و همین موضوع باعث می‌شد وضوح تصویر تقریباً دو برابر شود؛ اما پژوهشگران در آزمایش جدید کاری متفاوت انجام دادند. در روش جدید، فوتون دوم سه بار از مجموعه عدسی‌های میکروسکوپ عبور داده شد، در حالی که فوتون دیگر تنها یک بار از نمونه عبور کرد. 🔹این رفت‌وبرگشت‌های اضافی باعث شد اطلاعات کوانتومی مربوط به فوتون دوم بیشتر در فرایند تشکیل تصویر نقش داشته باشد و وضوح نهایی به حدود چهار برابر میکروسکوپ معمولی برسد. آزمایش‌ها روی یک هدف استاندارد تصویربرداری نشان دادند که روش قبلی حدود ۱٫۸ برابر بهبود وضوح ایجاد می‌کرد، اما روش جدید توانست تقریباً به بهبود چهاربرابری برسد. ❗️اهمیت این روش فقط در افزایش وضوح نیست. یکی از مزیت‌های مهم #میکروسکوپی_کوانتومی این است که می‌توان با استفاده از نور بسیار ضعیف‌تر، اطلاعات بیشتری درباره نمونه به دست آورد. این ویژگی به‌خصوص برای تصویربرداری از نمونه‌های زیستی اهمیت دارد، زیرا نور شدید می‌تواند به سلول‌ها یا بافت زنده آسیب بزند. 🔸در آینده، چنین فناوری‌ای می‌تواند به تصویربرداری دقیق‌تر از ساختارهایی مانند هسته سلول و میتوکندری با نور کمتر کمک کند. کاربرد احتمالی دیگر، بررسی تراشه‌های نیمه‌رسانا است؛ جایی که افزایش وضوح بدون نیاز به کاهش شدید طول موج نور می‌تواند امکان شناسایی عیوب بسیار کوچک‌تر را فراهم کند. 🔹نکته مهم این است که پژوهشگران هنوز به‌طور کامل نمی‌دانند چرا این روش می‌تواند از محدودیت دوبرابری قبلی عبور کند. به گفته تیم پژوهشی، توضیح نظری کامل این پدیده هنوز در دست توسعه است و نتیجه فعلی بیشتر یک مشاهده تجربی مهم محسوب می‌شود. با این حال، آزمایش نشان داده است که استفاده چندباره از فوتون دوم می‌تواند مسیر جدیدی برای فراوضوح کوانتومی باز کند. 🔸پژوهشگران اکنون به دنبال بررسی این هستند که آیا می‌توان با افزایش تعداد عبورهای فوتون آیدل از سیستم نوری، وضوح را حتی بیشتر کرد؛ آن‌ها از امکان دستیابی به بهبودهای ۱۰ یا حتی ۱۰۰ برابری صحبت کرده‌اند. البته این اعداد هنوز هدف‌های آینده هستند و نتیجه فعلی صرفاً یک نمایش آزمایشگاهی چهاربرابری است. 🔹بنابراین، این فناوری هنوز تا تبدیل شدن به یک میکروسکوپ کاربردی برای آزمایشگاه‌های زیستی یا صنعتی فاصله دارد، اما نشان می‌دهد که ویژگی‌های کوانتومی نور می‌توانند محدودیت‌های روش‌های متعارف تصویربرداری را به شکل قابل توجهی جابه‌جا کنند. 📎لینک خبر 🔸🔸🔸🔸🔸🔸 🔗 Website 🔗 Telegram 🔗 LinkedIn #اخبار #تصویربرداری_کوانتومی

🟠کنگره آمریکا خواستار افزایش ۶۸ درصدی بودجه نظامی کوانتوم به ۵۶۷ میلیون دلار در سایه رقابت فشرده با چین 🔹در پی تشدید رقابت با چین در حوزه فناوری‌های کوانتومی، قانونگذاران آمریکایی به دنبال افزایش ۶۸ درصدی بودجهٔ نظامی سالانهٔ مرتبط با این فناوری هستند تا آن را به ۵۶۷ میلیون دلار برسانند. ❗️این اقدام در کنار بیش از ۲ میلیارد دلار سرمایه‌گذاری اعلام‌شده توسط دولت ترامپ و دستورات اجرایی جدید برای تسریع در توسعهٔ پژوهش‌های کوانتومی و آمادگی در برابر تهدیدات سایبری نسل آینده، نشان‌دهنده نگاه راهبردی واشنگتن به این حوزه به عنوان بخشی از رقابت بر سر فناوری‌های حیاتی است. 🔸با وجود این حمایت‌ها، سرمایه‌گذاران همچنان نسبت به بازده تجاری کوتاه‌مدت صنعت کوانتوم بدبین هستند و سهام شرکت‌های مطرحی مانند D-Wave Quantum، Infleqtion و Rigetti Computing از ابتدای سال کاهش یافته، در حالی که شرکت IonQ به دلیل تکمیل خرید ۱٫۸ میلیارد دلاری شرکت SkyWater Technology (یک فاندری نیمه‌رسانا) و افزایش پیش‌بینی درآمد سالانه، بیشتر ضرر خود را جبران کرده است. 🔹در سطح بین‌المللی، #چین با تأسیس آزمایشگاه ملی علوم اطلاعات کوانتومی به ارزش ۱۰ میلیارد دلار، و اروپا و بریتانیا با تعهد بودجه‌ای نزدیک به سه برابر آمریکا، فشار رقابتی را افزایش داده‌اند. این رقابت دیگر تنها به نمایش سیستم‌های آزمایشی محدود نیست، بلکه شامل ایجاد زنجیرهٔ تأمین داخلی (Domestic Supply Chains)، نیروی کار ماهر، ظرفیت تولید و شرکت‌های توانمند در تبدیل دستاوردهای علمی به سامانه‌های عملیاتی می‌شود. 🔸شرکت‌های بزرگ فناوری مانند Microsoft و Alphabet (Google) نیز در کنار شرکت‌های تخصصی نظیر Quantinuum، PsiQuantum و IonQ به دنبال توسعهٔ رایانه‌های کوانتومی هستند. 🔹نفوذ صنعت کوانتوم در واشنگتن افزایش یافته و مدیران اجرایی به راحتی بیشتری با قانونگذاران دیدار می‌کنند؛ به طوری که مخارج لابی‌گری چهار شرکت دریافت‌کنندهٔ کمک‌های وزارت بازرگانی (شرکت‌های Infleqtion، D-Wave، PsiQuantum و Quantinuum)، طی یک سال دو برابر شده و به ۲٫۲ میلیون دلار رسیده است. 🔸با این حال، برخی روابط فدرال مورد توجه قرار گرفته، از جمله دریافت ۱۰۰ میلیون دلار توسط PsiQuantum از وزارت بازرگانی در حالی که یکی از سرمایه‌گذاران آن، شرکت 1789 Capital، با حضور دونالد ترامپ جونیور فعالیت می‌کند، و همچنین اختصاص بودجهٔ مشابه به D-Wave که مدیرعامل سابق آن هم‌اکنون مقام ارشد پنتاگون است. 🔹در نهایت، نشست اخیر کاخ سفید با حضور مقامات ارشد دفاعی، انرژی و علوم و مدیران صنعت، بر تقویت زنجیره تأمین و توسعه نیروی کار متمرکز بوده و نشان میدهد که دولت آمریکا به دنبال تبدیل سریع دستاوردهای علمی به سامانه‌های عملیاتی و قابل استقرار در رقابت با چین است. 📎لینک خبر 🔸🔸🔸🔸🔸🔸 🔗 Website 🔗 Telegram 🔗 LinkedIn #اخبار #سیاست_گذاری_کوانتومی #سرمایه‌گذاری #ایالات_متحده

‍ 🔴 پیشرفت جدید شرکت DWave در محاسبات کوانتومی مقاوم به خطا با معرفی گیت تصحیح خطای دو-کیوبیتی خود 🔹شرکت D-Wave که بیشتر به‌خاطر سیستم‌های بهینه‌سازی (آنیل) کوانتومی شهرت دارد، اخیراً گام بزرگی در حوزه #محاسبات_کوانتومی_جهان‌شمول برداشته است. این شرکت با انتشار مقاله‌ای در Nature، از طراحی و اجرای یک گیت درهم‌تنیدگی دوکیوبیتی برای کیوبیت‌های دو-ریلی خود خبر داده است. 🔸کیوبیت‌های دو-ریلی (dual-rail qubits) نوعی #کیوبیت_ابررسانا هستند که اطلاعات را در دو کاواک (cavity) یا تشدیدگر مجزا ذخیره می‌کنند و به‌جای کدگذاری در سطح انرژی، اطلاعات را در حضور یا عدم حضور فوتون در هر یک از دو مسیر کد می‌کنند؛ این ویژگی آن‌ها را در برابر برخی خطاها مقاوم‌تر می‌کند. ❗نوآوری اصلی این پژوهش، تبدیل رایج‌ترین نوع خطا در این سامانه‌ها یعنی افت فوتون به یک خطای پاک‌شدنی (erasure error) است. خطای پاک‌شدنی نوعی خطاست که دقیقاً می‌دانیم در کدام مکان و زمان رخ داده و همین موضوع، تصحیح آن را بسیار آسان‌تر از خطاهای تصادفی می‌کند و سربار سخت‌افزاریِ موردنیاز برای مقاومت در برابر خطا را به‌شدت کاهش می‌دهد. 🔹گیت اجراشده که از نوع کنترل-فاز (CZ gate) است، با پروتکلی به نام Swap-Wait-Swap (SWS) کار می‌کند. در این روش، یک فوتون به‌طور موقت از کاواک به یک کوپلر ترانسمون قابل تنظیم (یک کیوبیت واسطه که نقش پل ارتباطی بین دو کاواک اصلی را ایفا می‌کند و شدت اتصال آن قابل کنترل است) منتقل می‌شود تا از اثرات تغییر بسامد شدید ( پدیده‌ای که در آن حضور یک فوتون، بسامد تشدید کیوبیت مجاور را به میزان محسوسی جابه‌جا می‌کند و برای ایجاد گیت‌های شرطی استفاده می‌شود) بهره گرفته و سپس به جای اولیه بازگردانده شود. ❗سرعت اجرای این گیت در حدود ۵۰۰ نانوثانیه است که برای یک #گیت_دو_کیوبیتی بسیار سریع محسوب می‌شود. نتایج آزمایشگاهی، فیدلیتی فیزیکی در حدود ۹۹.۹ درصد را نشان می‌دهد که عدد بسیار بالایی است. در این میان، نرخ خطای پاک‌شدنی (erasure rate) حدود ۰.۵ درصد و خطاهای باقی‌مانده از نوع پاولی کمتر از ۰.۱ درصد در هر گیت گزارش شده است. 🔸معماری جدید یک سوگیری نویز (noise bias) قوی ایجاد می‌کند؛ به‌طوری که خطاهای bit-flip تا سطح ۱۰⁻⁶ (یعنی یک در میلیون) سرکوب می‌شوند و خطاهای dephasing errors به عنوان نویز غالب باقی می‌مانند که مدیریت آن‌ها در الگوریتم‌های تصحیح خطا آسان‌تر است. 🔹شبیه‌سازی‌های عددی برای کد سطحی (surface code - یکی از قدرتمندترین و رایج‌ترین روش‌های #تصحیح_خطای_کوانتومی که کیوبیت‌ها را در یک شبکه دوبعدی می‌چیند) نشان می‌دهد که با استفاده از پارامترهای این معماری، به ازای هر واحد افزایش در فاصله کد (code distance)، نرخ خطای منطقی حدود ۱۰ برابر کاهش می‌یابد که با ضریب کاهش خطای (Λ=۱۰) نمایش داده می‌شود. ❗این دستاورد به‌معنای آن است که برای ساخت یک کیوبیت منطقی به تعداد کیوبیت فیزیکی بسیار کمتری نسبت به روش‌های معمول نیاز است و سربار پردازش کلاسیکی برای رمزگشایی نیز کاهش می‌یابد. 🔸این موفقیت، نقشه راه بلندمدت #DWave را برای محاسبات جهان‌شمول تا سال ۲۰۳۲ ترسیم می‌کند که شامل ساخت سیستمی با ۱۷ کیوبیت فیزیکی در سال ۲۰۲۶ (با کاهش ۲ برابری خطا)، ۴۹ کیوبیت در ۲۰۲۷ (کاهش ۲۰ برابری)، ۱۸۱ کیوبیت در ۲۰۲۸ (با ضریب سرکوب خطای ۲۰۰۰ برابر به عنوان یک نمونهٔ اولیه مقیاس‌پذیر) و نهایتاً رسیدن به ۱۰۰ کیوبیت منطقی تا سال ۲۰۳۲ است که قادر به اجرای بیش از یک میلیون عملیات منطقی برای کاربردهای پیشرفته‌ای چون شیمی کوانتومی، علم مواد و هوش مصنوعی کوانتومی خواهد بود. 📎 لینک خبر ‼️ لینک مقاله در Nature 🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰 🟢join: @QuantumTEQ 🌐Website 🔵LinkedIn #اخبار

‍ 🔴رکورد جدیدی از تست موفق شبکه کوانتومی در هوای آزاد: حفظ درهم‌تنیدگی کوانتومی در ۶۲ کیلومتر فیبر هوایی 🔹محققان مؤسسه ملی استاندارد و فناوری آمریکا (NIST) به همراه همکارانی از دانشگاه مریلند و شرکت Qunnect، موفق شدند فوتون‌های درهم‌تنیده را به مدت ۲۴ ساعت و با نرخ ۱۵۰۰ جفت در ثانیه، از طریق ۶۲ کیلومتر فیبر نوری هوایی (aerial fiber) موجود در حومه مریلند ارسال کنند. 🔸این آزمایش که در Journal of Optical Communications and Networking منتشر شده، یک «تست فشار» برای شبکه‌های کوانتومی در شرایط واقعی محسوب می‌شود، زیرا فیبرهای مورد استفاده روی تیرهای برق نصب شده‌اند و در معرض نوسانات دمایی (دمای روز باعث انبساط و شب باعث انقباض)، وزش باد و حتی نشستن پرندگان قرار دارند که همگی می‌توانند قطبش فوتون‌ها را مختل کنند. 🔹برخلاف شبکه‌های کلاسیک که اطلاعات را با مدولاسیون توان نور کدگذاری می‌کنند و به این اغتشاشات حساس نیستند، شبکه‌های کوانتومی برای حفظ درهم‌تنیدگی به کنترل دقیق قطبش نیاز دارند، زیرا حالت درهم‌تنیده معمولاً بر اساس جهت نوسان میدان الکتریکی فوتون‌ها تعریف می‌شود. 🔸برای غلبه بر این چالش، تیم از فناوری تثبیت‌سازی لحظه‌ای (real-time polarization stabilization) ساخت شرکت #Qunnect  استفاده کردند که شامل ارسال پرتوهای نور مرجع از میان فیبر و اندازه‌گیری تغییرات قطبش آنها در انتهای مسیر است. سپس دقیقاً معکوس این تغییرات روی فوتون‌های آزمایشی اعمال شد تا #درهم‌تنیدگی آنها حفظ شود. ❗در این آزمایش، یک فوتون از هر جفت به تحلیلگر (analyzer) در آزمایشگاه NIST و فوتون دیگر به آزمایشگاه دانشگاه مریلند در کالج پارک فرستاده شد. آمار آزمون‌های آماری تأیید کرد که فوتون‌های شناسایی‌شده در دو سر فیبر، درهم‌تنیدگی خود را به مدت ۹۲.۸٪ از زمان (معادل ۲۲ ساعت و ۱۶ دقیقه) حفظ کردند و تنها ۷.۲٪ از زمان صرف تصحیح قطبش شد.  ❗اگرچه این رکورد طولانی‌ترین مسیر برای درهم‌تنیدگی نیست (یک گروه اروپایی در سال ۲۰۲۲ فوتون‌های درهم‌تنیده را تا ۲۴۸ کیلومتر در فیبر زیرزمینی ارسال کردند)، اما تمایز این کار در استفاده از فیبر هوایی (over-ground fiber) با بیش‌ترین میزان مواجهه با نویز محیطی است که نشان می‌دهد پروتکل‌های شبکه‌سازی کوانتومی در محیط‌های واقعی و پرنویز عملیاتی هستند. 🔹این پیشرفت، گامی اساسی به سوی کاربردهایی مانند تلسکوپ‌های تداخلی با قدرت تفکیک فوق‌العاده، حسگرهای لرزه‌ای برای پیش‌بینی زلزله، شبکه‌های ارتباطی فوق‌امن که هر گونه هک را آشکار می‌کنند، و ابررایانه‌های کوانتومی توزیع‌شده برای شبیه‌سازی داروها و مواد جدید محسوب می‌شود. 📎 لینک خبر ‼️ لینک مقاله 🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰 🟢join: @QuantumTEQ 🌐Website 🔵LinkedIn #اخبار #اتباطات_کوانتومی #شبکه_کوانتومی #NIST

‍ 🔴 بررسی نانوخوشه‌های طلا به عنوان پلتفرم فناوری کوانتومی ‼️تحقیقات جدیدی که توسط دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا و دانشگاه تورنتو انجام شده، پتانسیل نانوخوشه‌های طلا (gold nanoclusters) را به عنوان یک پلتفرم مادی جدید برای فناوری‌های کوانتومی مطرح کرده است. 🔹این پژوهش‌ها که با حمایت شرکت Delta Gold Technologies صورت گرفته، نشان می‌دهد که خوشه‌های طلا با شعاعی در حدود ۹ آنگستروم (معادل یک ده‌میلیاردم متر) که مرتبه‌ای کوچک‌تر از مواد نیمه‌هادی‌های فعلی هستند، رفتار یک «ابراتم» (superatom) از خود نشان می‌دهند. 🔸در این مقیاس زیر یک نانومتر، #اسپین_الکترون در این خوشه‌ها به عنوان پایه‌ای برای رمزگذاری اطلاعات کوانتومی استفاده قرار گرفته است، که یک رویکرد بنیادین برای ساخت کیوبیت‌ها محسوب می‌شود. ❗گروه پژوهشی پن استیت موفق به ثبت گسیل فوتون با قطبش اسپینی (spin-polarized photon emission) به میزان تقریباً ۴۰٪ شده‌اند که به گفته آن‌ها بالاترین رکورد ثبت‌شده در میان سیستم‌های کوانتومی فاز چگال (condensed-phase quantum systems) است. 🔹این خلوص قطبش (spin polarization purity) برای عملکرد کیوبیت حیاتی است، زیرا بدون هم‌راستایی اسپین، عملیات درهم‌تنیدگی و همدوسی با شکست مواجه شده یا به سربار سنگین تصحیح خطا نیاز دارند که مقیاس‌پذیری را غیرعملی می‌سازد. محققان همچنین تأیید کرده‌اند که این پلتفرم دارای یک رابط اسپین-فوتون است که در فرکانس‌های متعدد کار می‌کند و افق کاربرد آن را به شبکه‌های کوانتومی نیز گسترش می‌دهد. 🔸یک جنبه کلیدی و متمایز این تحقیق، توجه همزمان به قابلیت ساخت و تولید است. برخلاف بسیاری از معماری‌های کیوبیت ابررسانا یا سیستم‌های یون‌های به‌دام‌افتاده که نیازمند زیرساخت‌های ساخت تخصصی هستند، سنتز این نانوخوشه‌های طلا در مقیاس گرمی در شرایط آزمایشگاهی معمولی و حتی توسط محققان مقطع کارشناسی قابل انجام است. 🔹این دستاورد، که فاصله بین کشف در آزمایشگاه تا تولید صنعتی را به طرز چشمگیری کاهش می‌دهد، به عنوان یک مزیت رقابتی بزرگ در مسیر توسعه فناوری‌های کوانتومی عملی مطرح می‌شود. 🔸در یک رویکرد موازی و مکمل، محققان دانشگاه تورنتو بر رشد ساختارهای مسطح طلا با استفاده از روش اپیتاکسی پرتو مولکولی (Molecular Beam Epitaxy - MBE) متمرکز شده‌اند. در این روش، لایه‌های کریستالی بسیار خالص (ultra-pure crystalline films) اتم به اتم در یک محیط فوق‌خلأ رشد داده می‌شوند. 🔹این گروه نیز نتایج اولیه خود را با مدل‌های نظری منطبق‌ یافته و بر پایداری بالقوه بیشتر ساختارهای خود نسبت به سایر روش‌ها تأکید کرده‌اند که گامی مهم به سوی پلتفرم‌های کوانتومی پایدارتر است. 🔸شرکت Delta Gold Technologies متعهد شده تا برنامه تحقیقاتی خود را تا سقف ۶ میلیون دلار طی شش سال گسترش دهد و در حال گفتگو با دانشگاه‌هایی در بریتانیا برای ایجاد یک مرکز عالی در این حوزه است. مجموع این یافته‌ها و برنامه‌ها، #طلا را به عنوان یک ماده پایه بسیار جدی و با پتانسیل بالا برای نسل بعدی محاسبات، حسگری و ارتباطات کوانتومی مطرح می‌کند. 📎 لینک خبر 🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰 🌐 Website 🔵 LinkedIn 🟢 @quantumatlas #اخبار #نانوخوشه_طلا #کیوبیت_اسپینی

‍ 🔴 نمایش عملیاتی توزیع کلید کوانتومی مبتنی بر درهم‌تنیگی روی مسیریاب‌های سازمانی 🔹شرکت ارائه‌دهنده نرم‌افزارهای شبکه کوانتومی Aliro و استارتاپ کوانتومی اتریشی zerothird، با همکاری شرکت Cisco، از یک پیاده‌سازی #شبکه_امن_کوانتومی مشترک رونمایی کردند. ❗این پروژه که در مرکز فوتونیک سیسکو در ویمرکاته ایتالیا انجام شد، تنظیم (Orchestration) در لحظه، نظارت و کنترل‌های امنیتی خودکار را برای یک شبکه زنده توزیع کلید کوانتومی مبتنی بر درهم‌تنیدگی (eQKD) مستقیماً روی سخت‌افزارهای مسیریابی تجاری به نمایش می‌گذارد. 🔸از نظر تاریخی، سیستم‌های #توزیع_کلید_کوانتومی همواره به عنوان مجموعه‌های سخت‌افزاری مجزا و در سطح آزمایشگاهی عمل می‌کردند که نیازمند تنظیمات دستی بودند. اما این نمایش جدید، با ترکیب نرم‌افزار Aliro Orchestrator و سیستم تولید کلید خودکار zerothird، این فناوری را به زیرساخت‌های استاندارد سازمانی انتقال می‌دهد. 🔹این معماری با بهره‌گیری از سه ویژگی کلیدی، مدیریت شبکه‌های کوانتومی را بهینه‌سازی می‌کند: 🔻تله‌متری فعال شبکه: لایه کنترلی Aliro داده‌های تله‌متری آنی را از گره‌های پایانی zerothird دریافت می‌کند. 🔻نظارت پیوسته: این سیستم به‌طور فعال وضعیت تشخیص شنود، نرخ خطای بیت کوانتومی (QBER)، انحراف قطبش و آمارهای تشخیص فوتون را برای ارزیابی سلامت ارتباط کنترل می‌کند. 🔻ترمیم خودکار: در صورت افت شاخص‌های عملیاتی یا عبور از مرزهای تعیین‌شده، موتور هشداردهنده Orchestrator فرآیندهای خودترمیمی مانند کالیبراسیون مجدد در لحظه، تغییر مسیر ترافیک یا قطع امن ارتباط را فعال می‌سازد. 🔸برای رفع چالش نهایی یکپارچه‌سازی، کلیدهای کوانتومی تولید شده از طریق رابط SKIP مستقیماً به مسیریاب‌های سری ۸۰۰۰ سیسکو تغذیه می‌شوند. این قابلیتِ معماری، مسیریاب‌ها را قادر می‌سازد تا نشست‌های زنده و رمزنگاری‌شده با استاندارد MACsec را به‌صورت امن کوانتومی برقرار کنند. 🔹تحویل مستقیم کلیدهای رمزنگاری‌شده نهایی به سخت‌افزارهای تجاری موجود در رک ثابت می‌کند که شبکه‌های eQKD می‌توانند بدون نیاز به بازنویسی نرم‌افزارهای کاربردی، با دیتاسنترهای استاندارد سازمانی ادغام شوند. 🔸در این ساختار، پلتفرم سخت‌افزاری zerothird مدیریت لایه فیزیکی محلی شامل غربالگری، ردیابی قطبش و تصحیح خطا را بر عهده دارد، در حالی که نرم‌افزار Aliro سطح کنترل عملیاتی را مدیریت می‌کند. با تعبیه این عملکردها در پروتکل‌های مسیریابی شبکه موجود سیسکو، این شرکا نشان داده‌اند که #امنیت_کوانتومی می‌تواند به‌عنوان یک سرویس استاندارد و مقیاس‌پذیر در فناوری اطلاعات پیاده‌سازی شود. 📎 لینک خبر 🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰 🌐 Website 🔵 LinkedIn 🟢 @quantumatlas #اخبار #ارتباطات_کوانتومی

‍ 🔴 نمایش عملیاتی توزیع کلید کوانتومی مبتنی بر درهم‌تنیگی روی مسیریاب‌های سازمانی 🔹شرکت ارائه‌دهنده نرم‌افزارهای شبکه کوانتومی Aliro و استارتاپ کوانتومی اتریشی zerothird، با همکاری شرکت Cisco، از یک پیاده‌سازی #شبکه_امن_کوانتومی مشترک رونمایی کردند. ❗این پروژه که در مرکز فوتونیک سیسکو در ویمرکاته ایتالیا انجام شد، تنظیم (Orchestration) در لحظه، نظارت و کنترل‌های امنیتی خودکار را برای یک شبکه زنده توزیع کلید کوانتومی مبتنی بر درهم‌تنیدگی (eQKD) مستقیماً روی سخت‌افزارهای مسیریابی تجاری به نمایش می‌گذارد. 🔸از نظر تاریخی، سیستم‌های #توزیع_کلید_کوانتومی همواره به عنوان مجموعه‌های سخت‌افزاری مجزا و در سطح آزمایشگاهی عمل می‌کردند که نیازمند تنظیمات دستی بودند. اما این نمایش جدید، با ترکیب نرم‌افزار Aliro Orchestrator و سیستم تولید کلید خودکار zerothird، این فناوری را به زیرساخت‌های استاندارد سازمانی انتقال می‌دهد. 🔹این معماری با بهره‌گیری از سه ویژگی کلیدی، مدیریت شبکه‌های کوانتومی را بهینه‌سازی می‌کند: 🔻تله‌متری فعال شبکه: لایه کنترلی Aliro داده‌های تله‌متری آنی را از گره‌های پایانی zerothird دریافت می‌کند. 🔻نظارت پیوسته: این سیستم به‌طور فعال وضعیت تشخیص شنود، نرخ خطای بیت کوانتومی (QBER)، انحراف قطبش و آمارهای تشخیص فوتون را برای ارزیابی سلامت ارتباط کنترل می‌کند. 🔻ترمیم خودکار: در صورت افت شاخص‌های عملیاتی یا عبور از مرزهای تعیین‌شده، موتور هشداردهنده Orchestrator فرآیندهای خودترمیمی مانند کالیبراسیون مجدد در لحظه، تغییر مسیر ترافیک یا قطع امن ارتباط را فعال می‌سازد. 🔸برای رفع چالش نهایی یکپارچه‌سازی، کلیدهای کوانتومی تولید شده از طریق رابط SKIP مستقیماً به مسیریاب‌های سری ۸۰۰۰ سیسکو تغذیه می‌شوند. این قابلیتِ معماری، مسیریاب‌ها را قادر می‌سازد تا نشست‌های زنده و رمزنگاری‌شده با استاندارد MACsec را به‌صورت امن کوانتومی برقرار کنند. 🔹تحویل مستقیم کلیدهای رمزنگاری‌شده نهایی به سخت‌افزارهای تجاری موجود در رک ثابت می‌کند که شبکه‌های eQKD می‌توانند بدون نیاز به بازنویسی نرم‌افزارهای کاربردی، با دیتاسنترهای استاندارد سازمانی ادغام شوند. 🔸در این ساختار، پلتفرم سخت‌افزاری zerothird مدیریت لایه فیزیکی محلی شامل غربالگری، ردیابی قطبش و تصحیح خطا را بر عهده دارد، در حالی که نرم‌افزار Aliro سطح کنترل عملیاتی را مدیریت می‌کند. با تعبیه این عملکردها در پروتکل‌های مسیریابی شبکه موجود سیسکو، این شرکا نشان داده‌اند که #امنیت_کوانتومی می‌تواند به‌عنوان یک سرویس استاندارد و مقیاس‌پذیر در فناوری اطلاعات پیاده‌سازی شود. 📎 لینک خبر 🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰 🌐 Website 🔵 LinkedIn 🟢 @quantumatlas #اخبار #ارتباطات_کوانتومی

جلسه در حال برگزاری است..❗️

🔆دهمین جلسه عمومی خبرخوانی اطلس کوانتوم🔆 🗞تیم اطلس کوانتوم هر هفته دور هم جمع میشن و آخرین اخبار و اتفاقات دنیای علم و فناوری کوانتوم رو مرور و بررسی می‌کنن. 🌀هر هفته خبرهای جالب زیادی داریم و موضوعات جدیدی توی این جلسات یاد میگیریم. 🌸شما هم دعوتید به دهمین جلسه عمومی خبرخوانی اطلس کوانتوم  ⏰زمان: پنجشنبه 15 مرداد 1405 ساعت 10:30 به صورت آنلاین 🔗لینک جلسه 🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰 🟢Telegram 🌐Website 🔵LinkedIn #اخبار #خبرخوانی

🔆دهمین جلسه عمومی خبرخوانی اطلس کوانتوم🔆 🗞تیم اطلس کوانتوم هر هفته دور هم جمع میشن و آخرین اخبار و اتفاقات دنیای علم و فناوری کوانتوم رو مرور و بررسی می‌کنن. 🌀هر هفته خبرهای جالب زیادی داریم و موضوعات جدیدی توی این جلسات یاد میگیریم. 🌸شما هم دعوتید به دهمین جلسه عمومی خبرخوانی اطلس کوانتوم  ⏰زمان: پنجشنبه 15 مرداد 1405 ساعت 10:30 به صورت آنلاین 🔗لینک جلسه 🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰 🟢Telegram 🌐Website 🔵LinkedIn #اخبار #خبرخوانی

‍ 🔴تشکیل چگالش بوز-اینشتین از مولکول‌های قطبی برای نخستین بار 🔹پژوهشگران دانشگاه چینی هنگ‌کنگ و مؤسسه فیزیک نظری آکادمی علوم چین، برای نخستین بار موفق به تولید چگالش بوز-اینشتین (BEC) از مولکول‌های قطبی سدیم-روبیدیوم (NaRb) در حالت پایه شده‌اند. چگالش بوز-اینشتین حالتی از ماده است که در آن همه ذرات در یک حالت کوانتومی قرار می‌گیرند و مانند یک «ابرذره» واحد رفتار می‌کنند. ❗این موفقیت یکی از اهداف دیرینه‌ی فیزیک اتمی، مولکولی و نوری (AMO) به شمار می‌رود. دلیل این اهمیت، ویژگی‌های منحصربه‌فرد مولکول‌های قطبی است. این مولکول‌ها نه‌تنها ساختار ارتعاشی و چرخشی پیچیده‌ای دارند، بلکه به‌دلیل داشتن گشتاور دوقطبی الکتریکی دائمی، می‌توانند برهم‌کنش‌های دوربرد و قوی از خود نشان دهند. این ویژگی‌ها، مطالعه‌ی پدیده‌های نوین در فیزیک بس‌ذره‌ای را امکان‌پذیر می‌سازند. 🔸تاکنون، تشکیل BEC برای اتم‌ها و حتی برخی مولکول‌ها ممکن شده بود، اما دستیابی به این حالت در مورد مولکول‌های قطبی همواره با مانعی جدی روبه‌رو بود: اتلاف شدید ناشی از برخوردها. هنگامی که دو مولکول قطبی به یکدیگر نزدیک می‌شوند، یک کمپلکس گذرای دومولکولی تشکیل می‌شود که تنها چند میکروثانیه دوام دارد. این ساختار ناپایدار، معمولاً باعث خروج هر دو مولکول از نمونه‌ی فوق‌سرد می‌شود و عملاً فرآیند سردسازی را مختل می‌کند. 🔹پیش از این، تنها مولکول‌های NaCs با استفاده از روش «سرکوب اتلاف توسط دو میدان مایکروویو» به ناحیه‌ی BEC رسیده بودند. با این حال، مشخص نبود که آیا این روش برای سایر مولکول‌های قطبی نیز قابل تعمیم است یا خیر. پژوهشگران برای غلبه بر این مشکل، از روشی به نام پوشش‌دهی مایکروویوی (Microwave Dressing) استفاده کردند. 🔸در این روش، از میدان‌های مایکروویو برای مهندسی برهم‌کنش بین مولکول‌ها بهره گرفته می‌شود. به‌این‌ترتیب که: یک میدان مایکروویو با قطبش دایره‌ای، یک دوقطبی الکتریکی چرخان در مولکول‌ها ایجاد می‌کند و همچنین یک میدان با قطبش خطی، یک دوقطبی نوسانی پدید می‌آورد. 🔹ترکیب این دو میدان، سد دافعه‌ای دوربرد بین مولکول‌ها ایجاد می‌کند که از نزدیک شدن آن‌ها به ناحیه‌ی خطرناک (محل وقوع اتلاف برخوردی) جلوگیری می‌نماید. در نتیجه، برخوردهای ناخواسته به‌شدت کاهش می‌یابند، در حالی که برخوردهای کشسان (که برای سردسازی ضروری هستند) همچنان حفظ می‌شوند. این شرط، برای موفقیت روش سردسازی تبخیری (خروج ذرات پرانرژی از سامانه به منظور کاهش دما) حیاتی است. 🔸پس از ایجاد این شرایط پایدار، پژوهشگران به‌تدریج عمق تله‌ی نوری را کاهش دادند تا مولکول‌های پرانرژی از تله خارج شوند. سپس، نمونه‌ی باقی‌مانده در دماهای پایین‌تر به تعادل رسید. این فرآیند در نهایت باعث شد که گاز NaRb دستخوش گذار فاز شده و به حالت #چگالش_بوز_اینشتین درآید. 🔹علاوه بر این، تیم تحقیقاتی موفق به مشاهده‌ی گذار از فاز گازی به قطره‌ی کوانتومی خودبسته (Self-bound Quantum Droplet) نیز شد. قطره‌ی کوانتومی، توده‌ای پایدار از ماده است که بدون نیاز به تله‌ی خارجی و صرفاً به‌دلیل برهم‌کنش‌های کوانتومی شکل می‌گیرد. این مشاهده، نشان‌دهنده‌ی وجود رفتارهای پیچیده‌ی بس‌ذرّه‌ای در این سامانه است. ❗پژوهشگران بر این باورند که روش ابداعی آن‌ها می‌تواند به یک راهکار عمومی برای تولید چگالش بوز-اینشتین در انواع مختلف مولکول‌های قطبی تبدیل شود. 🔸از سوی دیگر، برهم‌کنش‌های مهندسی‌شده توسط میدان‌های مایکروویو، تفاوت اساسی با برهم‌کنش‌های کوتاه‌برد رایج در BECهای اتمی دارند. به‌گونه‌ای که اندازه‌ی سد دافعه‌ی ایجادشده با فاصله‌ی بین خود مولکول‌ها قابل مقایسه است. این موضوع نشان می‌دهد که ممکن است برخی فرضیات رایج در نظریه‌ی گازهای رقیق، در این سامانه صادق نباشند. 🔹جالب‌ترین نکته این است که پژوهشگران این سامانه را از برخی جهات مشابه هلیوم مایع می‌دانند. آن‌ها قصد دارند در ادامه، ویژگی‌هایی مانند طیف برانگیزش، معادله‌ی حالت و سایر خواص جمعی این فاز جدید از ماده را به‌دقت بررسی کنند. این پژوهش می‌تواند مسیری تازه برای مطالعه‌ی فیزیک بس‌ذره‌ای کوانتومی، شبیه‌سازی مواد کوانتومی، و حتی توسعه‌ی فناوری‌های نوین مبتنی بر مولکول‌های قطبی هموار سازد. 📎 لینک خبر ‼️ لینک مقاله در Nature Physics 🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰 🌐 Website 🔵 LinkedIn 🟢 @quantumatlas #اخبار #فیزیک_بس‌ذره‌ای

‍ 🔴تکمیل خرید شرکت SkyWater به ارزش ۱٫۸ میلیارد دلار توسط IonQ و ایجاد زنجیره یکپارچه ساخت سخت‌افزار کوانتومی 🔸شرکت #IonQ که در زمینه توسعه رایانه‌های کوانتومی #یون‌_به‌دام‌افتاده فعالیت می‌کند، به‌طور رسمی فرایند خرید شرکت SkyWater Technology، که بزرگترین فاندری یا کارخانه تولید تراشه‌ی منحصراً مستقر در #ایالات_متحده محسوب می‌شود، را به پایان رسانده است. ❗این خرید که ارزش اولیه آن ۱.۸ میلیارد دلار اعلام شده است، گامی بلند برای IonQ در جهت کنترل کامل فرایند تولید سخت‌افزار کوانتومی خود و کاهش وابستگی به تأمین‌کنندگان خارجی به شمار می‌رود. 🔹 با دریافت تأییدیه‌های نهایی نظارتی، این معامله در تاریخ ۳۱ ژوئیه ۲۰۲۶ بسته شد و IonQ را به یک شرکت دارای پلتفرم کوانتومی یکپارچه عمودی (Vertically Integrated) تبدیل کرده است. 🔸این به معنای آن است که IonQ اکنون مالکیت کامل زنجیره ارزش از مرحله طراحی و ساخت ویفر گرفته تا بسته‌بندی پیشرفته و استقرار در سطح سیستم را در داخل سازمان خود در اختیار دارد. خود SkyWater نیز به عنوان یک زیرمجموعه کاملاً متعلق به IonQ و با همان نام به فعالیت خود ادامه می‌دهد. 🔹نکته کلیدی این است که این زیرمجموعه مدل عملیاتی خود را به عنوان یک فاندری مورد اعتماد در رده مجوز امنیتی (DMEA Category 1A Trusted Foundry) حفظ خواهد کرد تا به پایگاه مشتریان فعلی خود در حوزه‌های دفاعی و تجاری خدمات رسانی کند. ❗این مدل به معنای تأییدیه امنیتی بالایی است که به SkyWater اجازه می‌دهد تراشه‌های محرمانه و حیاتی برای پروژه‌های دولتی و نظامی آمریکا را تولید کند و این قابلیت برای IonQ یک مزیت راهبردی محسوب می‌شود. 🔸با یکپارچه‌سازی قابلیت‌های پیشرفته ساخت نیمه‌هادی‌های SkyWater در زنجیره تأمین خود، IonQ قصد دارد نقشه راه خود را برای دستیابی به رایانه‌های کوانتومی مقاوم به خطا شتاب بخشد.  🔹این ادغام به طور همزمان زنجیره تأمینی امن و مستقر در خاک آمریکا را برای نسل بعدی واحدهای پردازش کوانتومی (QPUs) مبتنی بر یون‌های به‌ دام افتاده، محصولات حسگری کوانتومی و سخت‌افزار شبکه‌های کوانتومی این شرکت فراهم میکند. 📎 لینک خبر  🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰 🌐 Website 🔵 LinkedIn 🟢 @quantumatlas #اخبار #صنعت_کوانتوم

‍ 🔴اولین پردازنده کوانتومی سیلیکونی با کنترلر کرایوژنیک یکپارچه، تصحیح خطا را بدون دخالت الکترونیک‌ دمای اتاق انجام داد 🔸در یک دستاورد مهم، آزمایشگاه‌های اچ آر ال (HRL Laboratories) برای اولین بار یک پردازنده کوانتومی سیلیکونی را با تراشه‌ی کنترل کرایوژنیک یکپارچه معرفی کرده‌اند که قادر به انجام خودکار تصحیح خطای کوانتومی بدون نیاز به الکترونیک‌های کنترلی لحظه‌ای در دمای اتاق است. 🔹در این معماری، یک پردازنده‌ی سیلیکونی ۱۸ کیوبیتی با یک کنترلر CMOS سفارشی که درون محفظه‌ی سرمایشی (cryostat) قرار دارد، ترکیب شده است. ارتباط بین این کنترلر و کیوبیت‌ها از طریق یک کابل نواری ابررسانای چگال انجام می‌شود که صدها سیگنال کنترلی را بدون انتقال گرما به کیوبیت‌ها هدایت می‌کند و در نتیجه حالت‌های شکننده‌ی کوانتومی حفظ می‌شوند. 🔸این سیستم خطای کنترلی (control error) را ده برابر کمتر از نمونه‌های پیشین برای همین نوع کیوبیت نشان داده و با افزودن کیوبیت‌های بیشتر به کد تکراری تصحیح خطا (repetition code)، خطاها حدود پنج برابر کاهش یافته که گویای خاصیت سرکوب خطا مورد نیاز برای رایانه‌های کوانتومی مقیاس‌پذیر است. 🔹فرایند ساخت جدید کیوبیت‌ها نیز نویز دستگاه را به شدت کاهش داده و هر عملیات در کمتر از یک میکروثانیه انجام می‌شود. این اولین باری است که #تصحیح_خطای_کوانتومی به طور کامل توسط یک #کنترلر_کرایوژنیک و بدون دخالت لحظه‌ای الکترونیک‌های دمای اتاق اجرا می‌شود و نتایج با مدل‌های تیم مطابقت دارد که نشان از مقیاس‌پذیری این رویکرد دارد. 🔸به باور مدیرعامل HRL، مشابه مسیر صنعت الکترونیک، رایانه‌های کوانتومی عملی باید با خطوط تولید استاندارد میکروچیپ ساخته شده و درون یک یخچال ویژه جای گیرند تا هزینه تولید پایین آمده و فناوری برای مسائل گسترده‌تر علمی و تجاری مقرون‌به‌صرفه شود. 📎 لینک خبر ‼️ لینک مقاله در Nature 🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰 🟢join: @QuantumTEQ 🌐Website 🔵LinkedIn #اخبار #نقطه_کوانتومی #کیوبیت_سیلیکونی

‍ 🔴 حل ۱۰ مسئله مهم و حل‌نشده در پیچیدگی کوانتومی و ریاضیات توسط مدل نسل آینده OpenAI 🔸 شرکت OpenAI اعلام کرده است که یک نسخه داخلی از خانواده مدل‌های #هوش_مصنوعی آینده این شرکت با نام «آسترا» (Astra)، توانسته ۱۰ مسئله حل‌نشده و قدیمی را در زمینه‌های ریاضیات، نظریه پیچیدگی کوانتومی و علوم کامپیوتر نظری حل کند. این دستاورد در صورت تأیید مستقل، نشان‌دهنده توانایی هوش مصنوعی در مشارکت مؤثر در پژوهش‌های علمی پیشگامانه است. 🔹 در میان دستاوردهای اعلام‌شده، اثبات «تکرار موازی کوانتومی» (quantum parallel repetition) به چشم می‌خورد که یکی از پرسش‌های قدیمی و بنیادین در #نظریه_پیچیدگی_کوانتومی است. مدل آسترا توانسته تکرار موازی نمایی را برای هر بازی درهم‌تنیده دو نفره متناهی اثبات کند و نتایج پیشین را که تنها به دسته‌های محدودی از بازی‌های کوانتومی اختصاص داشتند، گسترش دهد. این موضوع تأثیر مستقیمی بر درک نظری از راستی‌آزمایی کوانتومی، پروتکل‌های رمزنگاری و سیستم‌های اثبات تعاملی دارد. 🔸 پیشرفت مهم دیگر، دستیابی به نتایج محکم‌تر برای «مسئله نزدیک‌ترین بردار» (closest vector problem) است که یکی از چالش‌های محاسباتی مرکزی در نظریه شبکه‌ها محسوب می‌شود. آسترا از طریق کاهش مستقیم از مسئله معروف 3SAT به این نتایج دست یافته است که پیامدهای مهمی برای رمزگشایی باینری و نرم‌های شبکه‌ای مرتبط دارد. این دستاورد از آن جهت حائز اهمیت است که رمزنگاری مبتنی بر شبکه، پایه و اساس بسیاری از سیستم‌های رمزنگاری پسا-کوانتومی برای مقاومت در برابر رایانه‌های کوانتومی آینده را تشکیل می‌دهد. 🔹 فراتر از مباحث کوانتومی، این مدل مسائلی را در شاخه‌های مختلف ریاضیات محض حل کرده است. از جمله این موارد می‌توان به بهبود کران‌ها برای بسته‌بندی کره‌های چندبعدی، محدودیت‌های قوی‌تر برای نظریه کدگذاری باینری و کروی، کران‌های پایین جدید در پیچیدگی مدارهای حسابی، اثباتی مرتبط با حدس حجم ارهارت، پیشرفت در اعداد رمزی چندرنگی و ساختارهای جدید در نظریه گراف اشاره کرد. آسترا همچنین سؤالات دیرینه‌ای را پیرامون گروه‌های غیرسوفیک (non-sofic groups) و حدس صلبیت کانز (Connes's rigidity conjecture) حل کرده است. ❗ این اعلامیه بازتاب‌دهنده تغییر رویکرد فزاینده توسعه‌دهندگان هوش مصنوعی است که به جای ارزیابی مدل‌ها با بنچمارک‌های سنتی مانند مسابقات برنامه‌نویسی یا آزمون‌های استاندارد، به سمت انجام پژوهش‌های علمی اصیل حرکت می‌کنند. برخلاف نمایش‌های رایج هوش مصنوعی که به سؤالات شناخته‌شده پاسخ می‌دهند، حل مسائل باز ریاضی نیازمند تولید استدلال‌هایی است که پیش‌تر کاملاً ناشناخته بوده‌اند. به گفته OpenAI، این سیستم‌ها در حال تکامل به سمت همکاران تحقیقاتی پیشرفته هستند. 🔸 با این حال، OpenAI هنوز جزئیات اثبات‌ها را منتشر نکرده و تأییدیه داوری (peer-review) برای این نتایج اعلام نشده است. همچنین زمان عرضه عمومی مدل آسترا مشخص نیست. بنابراین، این یافته‌ها تا زمانی که توسط جامعه ریاضی‌دانان مستقل به‌طور دقیق راستی‌آزمایی نشوند، در حد ادعا باقی می‌مانند. 📎لینک خبر 🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰 🟢join: @QuantumTEQ 🌐Website 🔵LinkedIn #اخبار #اطلاعات_کوانتومی

‍ ‍ 🔴شرکت IBM مدعی دستیابی به مزیت کوانتومی در 3 آزمایش مختلف شد 🔹این هفته، سه مقاله مستقل که توسط محققان دانشگاه شیکاگو، QEDMA و Algorithmiq با همکاری IBM منتشر شده است، اولین نمایش‌های مزیت کوانتومی را از طریق چارچوب‌هایی که برای ایجاد اعتماد مستقیم به محاسبات کوانتومی طراحی شده‌اند، رونمایی کردند. 🔸این سه نمایش به صورت مختصر به شرح زیر است: 1️⃣دانشمندان IBM و UChicago از یک روش تصحیح خطای جدید برای حل یک مسئله کلاسیکی حل‌ناپذیر در حدود ۱۵ دقیقه استفاده کردند – کاری که با استفاده از روش‌های کلاسیک پیشرو به زمان غیرقابل اجرایی نیاز دارد. 2️⃣آی بی ام و Qedma نحوه تکامل رفتار مغناطیسی یک ماده را مدل‌سازی کردند و به حوزه‌هایی از فیزیک رسیدند که ابررایانه RIKEN در ژاپن نمی‌توانست آن را دنبال کند. 3️⃣ آی بی ام و Algorithmiq نشان دادند که چگونه اطلاعات و انرژی از طریق مواد نامنظم، مشابه نحوه ساخت کاتالیزورها و الکترولیت‌های باتری، فراتر از روش‌های کلاسیک پیشرو حرکت می‌کنند. 🔹به گفته IBM، این نمایش های مزیت کوانتومی مهم هستند زیرا راه‌هایی برای اعتبارسنجی مستقیم محاسبات کوانتومی در رژیم‌هایی که روش‌های کلاسیک پیشرو در آن با مشکل مواجه هستند، ارائه می‌دهند. ❗شرکت IBM معتقد است که این سه مقاله به بار اثبات لازم برای اعلام مزیت کوانتومی رسیده‌اند. ✅در پستی که از این خبر جذاب در وبسایت قرار دادیم، تمام نکات کلیدی و اطلاعات مهم این خبر رو گردآوری کردیم.  ‼️برای مطالعه پست کامل این خبر در وبسایت اطلس کوانتوم از این لینک استفاده کنید. 🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰 🟢join: @QuantumTEQ 🌐Website 🔵LinkedIn #اخبار #صنعت_کوانتوم

‍ 🔴اندازه‌گیری حالت‌های با طول عمر بالا در یون ایتربیوم 🔸 پژوهشگران دانشگاه‌های آمستردام و نیو ساوت ولز #استرالیا برای نخستین بار چندین حالت متاپایدار (Metastable State؛ حالت برانگیخته‌ای که برخلاف انتظار برای مدت نسبتاً طولانی واپاشی نمی‌کند) را در یون ایتربیوم (Yb⁺) به‌طور آزمایشگاهی اندازه‌گیری کرده‌اند.  🔹این حالت‌ها که دهه‌ها پیش تنها به‌صورت نظری پیش‌بینی شده بودند، اکنون با اندازه‌گیری مستقیم تأیید شده‌اند و می‌توانند کاربردهای مهمی در رایانه‌های کوانتومی مبتنی بر #یون_به‌دام‌افتاده و همچنین #ساعت‌_اتمی نسل آینده داشته باشند. ❗پژوهشگران طول عمر سه حالت متاپایدار را اندازه‌گیری کردند که به‌ترتیب حدود ۱ ثانیه، ۱۰ ثانیه و بیش از ۳۰ ثانیه هستند؛ زمان‌هایی که در مقیاس گذارهای اتمی بسیار طولانی محسوب می‌شوند و امکان کنترل دقیق‌تر حالت‌های کوانتومی را فراهم می‌کنند. 🔸 در رایانه‌های کوانتومی یون به‌دام‌افتاده، یون‌ها با استفاده از میدان‌های الکترومغناطیسی در خلأ معلق نگه داشته می‌شوند و اطلاعات کوانتومی در حالت‌های انرژی آن‌ها ذخیره می‌شود. پژوهشگران با تاباندن پالس‌های لیزری، یک یون منفرد Yb⁺ را به ترازهای انرژی بالا برده و سپس بررسی کردند که با چه احتمالی و طی چه زمانی به حالت پایه بازمی‌گردد. 🔹اندازه‌گیری دقیق این زمان‌های واپاشی نه‌تنها وجود این حالت‌های ناشناخته را اثبات کرد، بلکه پیش‌بینی نظری حدود ۳۵ سال قبل درباره وجود یکی از این حالت‌های بسیار پایدار را نیز تأیید کرد؛ پیش‌بینی‌ای که تاکنون هیچ شواهد آزمایشگاهی مستقیمی برای آن وجود نداشت. 🔸یکی از مهم‌ترین نتایج این پژوهش، شناسایی حالتی است که تنها با یک پالس لیزری قابل دسترسی است. در بسیاری از سامانه‌های یون به‌دام‌افتاده، انتقال یون به حالت‌های کمکی برای خواندن وضعیت کیوبیت نیازمند چندین مرحله تحریک لیزری است. اما این حالت متاپایدار جدید می‌تواند این فرآیند را ساده‌تر کند و عملیات آشکارسازی حالت را سریع‌تر، دقیق‌تر و با احتمال خطای کمتر انجام دهد. 🔹این موضوع علاوه بر کیوبیت‌های معمولی، برای کیودیت‌ها (واحد اطلاعات کوانتومی با بیش از دو حالت ممکن) نیز اهمیت دارد، زیرا امکان استفاده از تعداد بیشتری حالت انرژی را برای ذخیره اطلاعات فراهم می‌کند. 🔸این کشف برای ساعت‌های اتمی نیز اهمیت زیادی دارد. عملکرد ساعت اتمی بر اندازه‌گیری بسیار دقیق فرکانس یک گذار اتمی استوار است و هرچه بتوان حالت‌های انرژی اتم را با دقت و پایداری بیشتری کنترل و آشکارسازی کرد، دقت و پایداری ساعت نیز افزایش می‌یابد. ❗وجود حالت‌های متاپایدار با طول عمر زیاد باعث می‌شود برهم‌کنش ناخواسته با محیط کاهش یافته و امکان انجام اندازه‌گیری‌های طولانی‌تر فراهم شود؛ در نتیجه پهنای خط طیفی کوچک‌تر شده و عدم قطعیت اندازه‌گیری کاهش می‌یابد که از عوامل کلیدی در ساخت ساعت‌های اتمی دقیق‌تر است. 🔹اگرچه این پژوهش مستقیماً یک رایانه کوانتومی یا ساعت اتمی جدید معرفی نمی‌کند، اما یک گام بنیادی در شناخت ساختار انرژی یون ایتربیوم محسوب می‌شود. یون Yb⁺ یکی از مهم‌ترین گزینه‌ها برای ساخت رایانه‌های کوانتومی یون به‌دام‌افتاده و ساعت‌های اتمی نوری است و هر اطلاعات جدید درباره ترازهای انرژی و زمان‌های واپاشی آن، مستقیماً در طراحی معماری‌های آینده این سامانه‌ها استفاده خواهد شد. 🔸پژوهشگران معتقدند که این نتایج می‌تواند به توسعه روش‌های ساده‌تر برای کنترل کیوبیت‌ها، افزایش بازده خوانش اطلاعات کوانتومی و طراحی ساعت‌های اتمی با دقت بالاتر منجر شود و در نهایت مسیر ساخت سامانه‌های کوانتومی مقیاس‌پذیرتر و پایدارتر را هموار کند. 📎لینک خبر 🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰 🌐 Website 🔵 LinkedIn 🟢 @quantumatlas #اخبار