در کامپیوترهای معمولی برای ذخیره داده و انجام محاسبات از بیت های صفر و یک استفاده می شود اما در کامپیوترهای کوانتومی به این منظور کیوبیت هایی به کار برده می شوند که می توانند در آن واحد صفر، یک و یا ترکیبی از هردو مورد باشند.
کیبوبیت ها به افزایش کارایی سیستم های محاسباتی منجر شده اند و انتظار می رود در زمینه های از قبیل تحقیقات دارویی و هواشناسی پیشرفت های چشمگیری را به دنبال داشته باشند.
امروزه کشورهای پیشرفته بر سر طراحی نخستین پردازنده کوانتومی جهان که به جای چند کیوبیت محدود، به میلیون ها مورد از آنها مجهز باشد، با هم رقابت تنگاتنگی دارند.
کیوبیت ها در معماری های فعلی بسیار شکننده بوده و در معرض خطاهای محاسباتی قرار دارند. علاوه بر این حتی تولید پردازنده های کوانتومی با تعداد محدودی از این موارد چالش بزرگی به شمار می ورد.
با این وجود محققان دانشگاه «نیو ساوت ولز» (UNSW) مدعی طراحی چیپ جدیدی شده اند که این مشکلات را مرتفع کرده است.
نمایی از تراکنش کیوبیت ها با معماری CMOS فوقانی در پردازنده کوانتومی
این محققان اخیرا مقاله جدیدی را در ژورنال «Nature Communications» منتشر کرده و در آن چیپ جدیدی را بر اساس CMOS (نیم‌رسانای اکسید فلزی مکمل) برای اجرای محاسبات معرفی کرده اند.
پردازنده کوانتومی سیلیکونی از آرایه ای گسترده ای از کیوبیت ها تشکیل شده و از ترانزیستورهای معمولی برای کنترل چرخش های کیوبیت و تراکنش های منطقی دو کیوبیتی استفاده می کند.
این تیم تحقیقاتی تاکید کرده اند که برای اولین بار تمام اجزای لازم برای محاسبات کوانتومی را در یک چیپ تجمیع کرده اند، با این حال تولید انبوه آن مستلزم پیاده سازی تغییراتی در طراحی چیپ است.
