شرکت گوگل به تازگی تراشه جدید کوانتومی با نام Willow (ویلو) رونمایی کرده است. این تراشه قادر به حل پیچیده ترین محاسبات در کوتاه ترین زمان ممکن است.این تراشه, محاسباتی که توسط ابررایانه های فعلی چندین میلیارد سال طول می‌انجامد را, میتواند در مدت زمان ۵ محاسبه کند.
تراشه ویلو با سرعت محاسبه استثنائی از همه ابررایانه های فعلی تکنولوژی پیشی گرفته است و با اختلاف بسیار زیاد در صدر جدول حل محاسبابت پیچیده است در کمتر از ۵ دقیقه!
این تراشه, قابلیت تصحیح خطا های پیش‌آمده را دارد و این قطعه خاص و قدرتمند, فضای ساخت یک رایانه کوانتومی را محیا ساخته و این هدف را در مقیاس های بزرگتر دنبال می‌کند.
جزئیات سازنده تراشه ویلو
مواد ابررسانا در مدار های ابررسانا, که از فلزاتی همچون نیوبیوم و آلومینیوم گرفته شده است, که در دماهایی که حول محور صفر درجه سانتیگراد هستند به اوج رسانایی خود یا همان ابررسانایی می‌رسند.در نقطه ای که مقاومت الکتریکی برابر با صفر می‌شود.
این ابررسانا ها امکان حرکت الکترون را بدون تلف کردن انرژی محیا می‌کند که در نتیجه, برای پایدار سازی حالت کوانتمی از ضرورت ها است.
بستر قرارگیری تراشه می‌بایست از مواد هایی همچون یاقوت کبود یا سیلیکون, به عنوان پایه استفاده شود تا از اتفاقات احتمالی جلوگیری شود و کارکرد بهینه تراشه را تضمین کند.
اتصالات جوزفسون, هسته اصلی کیوبیت‌های ابررسانا هستند که از دو لایه نازک ابررسانا و یک لایه بسیار نازک از اکسید آلومینیوم (عایق) جدا‌شده اند, شکل میگیرد.با کمک اتصالات جوزفسون, امکان تونل زنی کوانتومی محیا می‌شود.
در هرصورت, مهمترین فاکتور در کارکرد این تراشه قدرتمند دمای بسیار پایین به همراه محفظه ای از خلا و عایق است که از تاثیر ریز ذرات بر روی عملکرد آن جلوگیری می‌کند.
تراشه ویلو نسبت به تراشه قبلی برتر, حدودا ۲ برابر تعداد کیوبیت ها افزایش یافته است و مواد و طراحی تراشه ویلو, به سبب کاهش نرخ خطا و حفظ حالت کوانتومی بهینه شده است, که کیلیدی ترین تغییر مذکور در این تراشه, کاهش نویز و مقاومت الکتریکی و تصحیح در خطای کوانتومی است.
آیا تراشه جدید گوگل جهان های موازی را اثبات کرد؟
لازم به ذکر است که تراشه ویلو, مستقیما وجود جهان های موازی را اثبات نکرده است.نظریه چند جهانی در تفسیر مکانیک کوانتومی, بر اساس این است که هر ذره کوانتومی فقط و فقط در یک حالت اندازه گیری می‌شود و جهان همچون شاخه هایی مختلف, تقسیم می‌شوند و تمامی شاخه ها از نتایج متفاوتی برخوردار هستند.
نظریه بالا توسط هیو اورت در سال ۱۹۵۷ مطرح شد. بر این اساس بسیاری معتقدند که با محاسبات کوانتومی, میتوان با بررسی شواهدی که غیر مستقیم, از وجود شاخه هایی موازی با نتایج گوناگون است را محاسبه کند, و چنین محاسبه سنگین با درنظر گرفتن تمامی حالت های ممکن و غیر ممکن, و حذف و اضافه موارد با تصحیح مسیر در گرفتن نتایج گوناگون, اکنون به دست تراشه ویلو گوگل امکان پذیر است.
ما, با شناخت برخی از عناصر اصلی مسئله, صرفا قادر به متوجه شدن موضوع از جانب یک بیننده ساده, خواهیم بود.
ماهیت کیوبیت ها در حالت کوانتومی
در رایانه های کوانتومی, کیوبیت ها قادر هستند تا در حالت برهم‌نهی (SuperPosition) باشند. معنی آن این چنین روایت می‌شود که انگار همزمان میتواند در چندین حالت صفر و یک باشد.
در حقیقت, تنها دلیلی که قابلیت حل چند جهانی را به دست این تراشه می‌دانند این است که, در محاسبات کوانتومی تراشه ویلو, چندین محاسبه به صورت موازی امکان پذیر است.
