راستی می‌دونستین یکی از مشکلای اصلی کامپیوترهای کوانتومی اینه که خیلی خیلی داغ می‌کنن؟! پژوهشگرها یه دستگاه کوچولوی جدید ساختن که می‌تونه این مشکل بزرگ رو تقریبا دود کنه ببره هوا! حالا چی شده؟
اول یه توضیح بدهکارم: کامپیوتر کوانتومی یه جور کامپیوتره که به جای بیت‌های معمولی (که فقط صفر یا یک می‌شن)، از “کیوبیت” استفاده می‌کنه. کیوبیت یعنی واحد اصلی پردازش در کامپیوتر کوانتومی که می‌تونه همزمان صفر و یک باشه و این یعنی محاسبات خیلی پیچیده رو خیلی سریع‌تر حل می‌کنن. حالا همه‌ی این کارا خیلی خفن و عجیبه، فقط یه شرط مهم دارن: باید حسابی سرد باشن! شوخی نمی‌کنم، باید نزدیک به صفر مطلق کار کنن. صفر مطلق یعنی منفی ۲۷۳.۱۵ درجه سانتی‌گراد – اصلا غیرقابل تصور!
حالا، برای اینکه این کیوبیت‌ها رو بتونن بخونن و سیگنالاشون رو تقویت کنن، از یه چیزی به اسم “تقویت‌کننده‌ی کریوژنیک” (یعنی تقویت‌کننده‌ای که تو دماهای خیلی پایین کار می‌کنه) استفاده می‌کنن. مشکل کجاست؟ این تقویت‌کننده‌ها با اینکه سیگنال رو قوی می‌کنن، خودشون کلی گرما تولید می‌کنن و این یعنی دوباره باید دستگاه رو سرد کنی. تازه این خنک‌کننده‌ها خودشون خیلی حجیم هستن، برق می‌خورن و هزینه‌ها رو می‌برن بالا. خلاصه اصلاً برنمی‌صرفه و یک سد بزرگ برای ساختن کامپیوترهای کوانتومی بزرگ‌مقیاس و واقعی شده بود.
اینجا یهو شرکت کوبیگ (Qubic) از کانادا وارد میشه و یک حرکت خفن می‌زنه: اونا موفق شدن یه مدل جدید از تقویت‌کننده به اسم “تقویت‌کننده پارامتریک موج-رو” (TWPA) بسازن که با استفاده از مواد کوانتومی خاص، تقریبا هیچ گرمایی تولید نمی‌کنه! یعنی خروجی گرمایی رو تا ده هزار برابر کاهش دادن — راحت بگم، گرماش تقریباً صفره! این یعنی دیگه لازم نیست کلی وسیله‌ی خنک‌کننده‌ی عجیب غریب بچسبونی به دستگاه. واقعاً اگه این پروژه درست پیش بره، می‌تونه ساختن کامپیوتر کوانتومی رو خیلی عملی‌تر و کم‌خرج‌تر کنه.
این شرکت قول داده که این اختراعش رو تا سال ۲۰۲۶ وارد بازار کنه و رسماً یک قدم بزرگ برای حل یکی از مانع‌های اساسی کامپیوتر کوانتومی برداره.
مدیرعامل کوبیگ، ژروم بوراسا (Jérôme Bourassa)، گفته: صنعت کامپیوتر کوانتومی کلی پیشرفت کرده، ولی هنوز یک‌سری سد جدی سر راهشه و این پروژه می‌تونه یکی از بحرانی‌ترین‌شون رو کنار بزنه.
یه کم از بقیه‌ی روش‌هایی که دانشمندها برای خنک کردن یا بهینه‌تر کردن کامپیوتر کوانتومی تست کردن هم بگم؛ مثلاً تیم‌هایی بودن که روی یخچال‌های خودکار کوانتومی (یعنی یخچال‌هایی که خودشون و بدون دخالت بیرونی، سیستم رو خنک نگه می‌دارن)، یا چیپ‌های کنترل کریوژنیک (یعنی مدارهایی که خودشون تو دمای خیلی پایین بهینه کار می‌کنن) کار می‌کردن. حتی بعضی رفتن سراغ راه‌های رادیکال‌تر، مثلاً تو ETH زوریخ اصلاً یک کیوبیت مکانیکی ساختن که نه نور می‌خواست، نه الکترونیک! اونم خیلی جالبه.
یه عالمه تحقیق هم این روزا درباره تصحیح خطا در کیوبیت‌هاست، یا مثلاً کیوبیت‌های فوتونیک که فقط با نور کار می‌کنن و تو دمای اتاق هم جواب می‌دن و دیگه نیاز به این همه ادا اطوار خنک‌کاری ندارن.
در کل، راه پیشرفت کامپیوترهای کوانتومی مثل ماراتنه: هرکی بتونه بهتر و ارزون‌تر اینارو بسازه، برد کرده. اختراع Qubic که گرمایش رو اینقدر کم کرده، می‌تونه آینده کامپیوترهای کوانتومی رو خیلی نزدیک‌تر کنه، شاید بالاخره بتونیم این فناوری عجیب رو توی زندگی روزمره هم ببینیم!
منبع: +
