الحوسبة الكمية

على الرغم من أنه تم تأسيس ميكانيكا الكم لوصف الذرات قبل أكثر من قرن، لكن ليس من الضروري أن تكون الأجسام صغيرة كي تُظهر تصرفات ميكانيكا الكم، ولعل الموصلات الفائقة هي أشهر مثال على ذلك. تُستخدم الأجهزة الفائقة التوصيل كوحدات كيوبت لتخزين ومعالجة المعلومات الكمية، وتتكون من ملايين الذرات، ومعظم دوائرها كبيرة لدرجة أنه يمكن رؤيتها بالعين المجردة. وبالتالي فإن هذه الأجهزة سهلة الصنع نسبياً ويمكننا استخدام موجات الراديو السنتيمترية، وهي موجات ميكروية تشبه بشكل كبير تلك المستخدمة في الطبخ والهواتف المحمولة، لبرمجة تلك الأجهزة وتوجيه تطورها.

quantum Computation

سنقوم بتصميم دوائرنا الكمية في الموقع باستخدام معمل سبك كمي، وذلك من خلال ترسيب طبقات رقيقة من الألمنيوم على ركيزة عازلة من السيليكون أو الياقوت. يتميز الألمنيوم بكونه فائق التوصيل عند درجات الحرارة المنخفضة جداً، ويمكن الحصول على نظير غير خطي لمذبذب محث ومكثف إلكتروني تقليدي عبر إدخال تقاطع جوزيفسن ضمن الدائرة. تتصرف هذه الدائرة بشكل مشابه لذرة اصطناعية، ويمكن استخدام مستويات طاقتها (الدوال الموجية) لترميز المعلومات الكمية. يمكن استخدام أي مستويين من الطاقة ليعملا ككيوبت، حيث أن الطاقة الكامنة غير متناسقة (مثل الجهد الكهربائي في الذرة) يمكن التعامل مع هذه المستويات بشكل منفرد باستخدام الموجات الميكروية ("التخاطب مع الكيوبت بالراديو"). حتى عند درجة الحرارة المنخفضة جداً داخل ثلاجات التمديد (10 ملي كلفن) تحافظ هذه الدوائر على وضعها في حالة فائقة التوصيل متماسكة لبضعة لأجزاء من مليون من الثانية، قبل أن تتسبب تفاعلات لا مفر منها مع البيئة بإتلاف حالة التماسك. إلا أن ذلك الزمن يكفي لتنفيذ المئات من العمليات الكمية الخاضعة للرقابة، لأن التلاعب بالحالة الكمية للمذبذب لا يستغرق سوى بضعة عشرات الأجزاء من ألف مليون من الثانية.

 

مجموعة الحوسبة الكمية

Andrew Lutken
البروفيسور الدكتور أندرو لوتكن

مدير تنفيذي
الحوسبة الكمية

ص. ب: 9639، مدينة مصدر، أبوظبي، الإمارات العربية المتحدة

Andrew.Lutken@tii.ae

البروفيسور لوتكن هو المدير التنفيذي لمجموعة الحوسبة الكمية. قبل انضمامه إلى معهد الابتكار التكنولوجي، شغل البروفيسور لوتكن عدداً من المناصب، بما فيها زميل وأستاذ مساعد في في المعهد الاسكندنافي للفيزياء النظرية (NORDITA) في كوبنهاجن، دنمارك وزميل وباحث زائر ومشارك علمي في المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية في جينيفا، سويسرا، وزميل أبحاث أول في كلية يسوع في أكسفورد في المملكة المتحدة، وباحث زائر في جامعة برشلونة في إسبانيا. وحاز البروفيسور لوتكن على درجة الدكتوراه من جامعة تكساس في مدينة أوستن في الولايات المتحدة ، وهو بروفيسور في قسم الفيزياء في جامعة أوسلو في النرويج منذ عام 1993. 

شواغر الدكتوراه وما بعد الدكتوراه

تبحث مجموعة الحوسبة الكمية عن مهندسي كم مؤهلين للمساعدة في تصميم ومحاكاة وقياس المكونات فائقة التوصيل الجديدة للمعالجة الكمية أو البنية التحتية التجريبية للدعم على أن يكون لديهم الخبرة في العمل المخبري القائم على التجربة، بما في ذلك إعداد ومعالجة وتركيب أنظمة التبريد العميق وتصميم وبناء الدوائر الإلكترونية. كما ونرحب بمن لديهم الخبرة في معالجة الدوائر فائقة التوصيل. للمزيد من المعلومات يرجى التواصل مع Andrew.Lutken@tii.ae.

منشورات الحوسبة الكمية