10191

بررسي ريزپردازنده‌هاي نسل جديد كوانتومي

1400

دكتر علي صدر

كامپيوترهاي كوانتومي به طور بالقوه ميتوانند افزايش سرعت چشمگيري را در مقايسه با كامپيوترهاي قديمي فراهم آورده و بسياري از مسائلي كه تاكنون بوسيله كامپيوترهاي كلاسيك غيرقابل حل بوده اند مانند تجزيه اعداد بزرگ، رمزگذاري و شبيه‌سازي كوانتومي سيستم‌هاي چندپيكره را حل كنند. نميتوانيم بگويم كه كامپيوترهاي كوانتومي فقط نسخه ي سريع تري از كامپيوتر هاي امروزي هستند، چرا كه آنها بر اساس تكنولوژي كاملا متفاوتي ساخته شده اند. كامپيوترهاي مدرن كلاسيك بر اساس مدل ماشين تورينگ هستند، و دسته اي از جداول منطقي را براي عمل روي داده هاي ديجيتال براي انجام عمليات مورد نظر به كار ميبرند و هنگامي كه داده ها در حال پردازش هستند، منطق برنامه ريزي شده داده ها را ارزيابي ميكند تا مشخص كنند كدام منطق پس از آن بايد اجرا شود، تفاوت كليدي پردازش كوانتومي اين است كه داده در اينجا ديگر به طور كامل كوانتومي نيست، داده در كيوبيت ها ذخيره ميشود، يك سازه ي رياضي كه الف) احتمال آنالوگ و فاز را كد گذاري ميكند، و ب) درهنگام اندازه گيري، اطلاعات احتمال و فاز اندازه گيري شده را از بين برده و يك بيت ديجيتال "0" يا "1" بسته به اينكه احتمال آنالوگ در يك لحظه قبل از اندازه گيري چقدر بوده است بازميگرداند. اپراتورهاي كامپيوتر هاي كوانتومي باعث ايجاد تعامل بين احتمالات و فاز هر كيوبيت ميشود تا احتمال كيوبيتي كه در انتهاي الگوريتم قرار دارد را دستكاري كند تا اطلاعات ديجيتالي مناسب به دست آيند. هر كدام از مدل هاي محاسباتي كوانتومي و كلاسيك در حل انوع مختلفي از مسائل به كار ميروند و تلفيق آنها ممكن است در حل بسياري از مسائل كاربرد داشته باشد. برتري كوانتومي تنها با افزايش قابل توجه بيت‌هاي كوانتومي يا كيوبيت (qubit) ها و كارايي آنها امكانپذير خواهد بود. اين در حاليست كه در حال حاضر، تعداد كيوبيت هاي قابل پردازش محدود به چند ده عدد ميباشد. پردازنده‌هاي مبتني بر كيوبيت هاي ابررسانا بدليل دارا بودن توانايي خوانش و كاپلينگ بالا و بعلاوه قابليت همراهي با سيستم‌هاي كنترلي پارامتري چند منظوره، تكنولوژي نويدبخشي براي تحقق كامپيوترهاي كوانتومي مي‌باشند. در اين سمينار ما پيشرفت‌ها و دستاوردها در زمينه ريزپردازنده‌هاي كوانتومي مبتني بر مدارهاي ابررسانا را به تفصيل مورد بحث و بررسي قرار مي‌دهيم.

12/1/2021 12:00:00 AM

73305

1400/09/16

A survey on Next Generation Quantum processors

پردازنده هاي كوانتومي , رايانش كوانتومي , كيوبيت , مدارات ابررسانا

Quantum Processors , Quantum Computing , Quantum Bit (Qubit) , Superconducting Circuits