นักวิจัยสร้าง Quantum Bridge เพื่อเชื่อม Quantum Computer เข้าด้วยกันเป็น Cluster ได้สำเร็จเป็นครั้งแรกของโลก

ทีมนักวิจัยจาก Harvard และ Sandia Ion Beam Laboratory ได้ประสบความสำเร็จในการสร้าง Quantum Bridge บนชิปชุดเดียวเพื่อใช้เชื่อม Quantum Computer หลายๆ ชุดให้ทำงานร่วมกันเป็น Cluster ได้แล้วเป็นครั้งแรกของโลก

 

ทุกวันนี้เทคโนโลยี Quantum Computing นั้นได้ถูกพัฒนาขึ้นมาจนเริ่มมีการสร้าง Quantum Computer ขนาดเล็กขึ้นมาได้ แต่ในการที่จะทำให้ให้ Quantum Computer มีความเร็วสูงขึ้นต่อไปอีกนั้นก็ต้องหาทางพัฒนาให้ Quantum Computer มีขนาดใหญ่ยิ่งขึ้นไปอีก แต่ทีมวิจัยในงานนี้กลับมีแนวคิดที่แตกต่างกันออกไปว่า การนำระบบเล็กๆ จำนวนมากมาทำ Cluster ร่วมกันอาจจะเป็นอีกทางหนึ่งที่น่าสนใจยิ่งกว่า

ทีมวิจัยนี้ประสบความสำเร็จในการสร้าง Quantum Bridge ที่สามารถใช้เชื่อม Quantum Computer หลายๆ เครื่องเข้าด้วยกันได้ด้วยการทำให้อะตอมในเครือข่ายทั้งหมดประพฤติตัวเสมือนเป็นอะตอมเดียวกัน ทำให้การส่งข้อมูลแบบ Distributed Quantum Information สามารถเป็นจริงขึ้นมาได้

การสร้าง Quantum Bridge นี้ทำโดยการใช้ Focused Ion Beam Implanter เพื่อยิง Ions เข้าไปในตำแหน่งที่แม่นยำบนชั้นของเพชร เพื่อแทนที่อะตอมของคาร์บอนในเพชรด้วยอะตอมของซิลิคอนที่มีขนาดใหญ่กว่า และเบียดอะตอมของคาร์บอน 2 อะตอมที่อยู่ประชิดคนละฝั่งออกไป ทำให้อะตอมของซิลิคอนที่ฝังลงไปนั้นมีพื้นที่ว่างรอบตัว และยังไม่เกิดปฏิกิริยาทางไฟฟ้าที่ไม่พึงประสงค์ด้วย

อะตอมของซิลิคอนที่อยู่ฝังอยู่ท่ามกลางวัตถุที่มีควาแข็งนี้จะประพฤติตัวเสมือนกับว่าลอยอยู่กลางอากาศเพราะมีช่องว่างรายรอบ ทำให้อิเล็กตรอนของซิลิคอนอะตอมเหล่านี้ตอบสนองต่อการกระตุ้นเชิง Quantum ได้โดยที่ไม่มีปฏิกิริยาที่ผิดเพี้ยนจากการมีปฏิสัมพันธ์กับสสารอื่นๆ

หลังจากที่ฝังอะตอมซิลิคอนลงไปเรียบร้อยแล้ว การยิงโฟตอนที่เกิดจากเลเซอร์ลงไปนั้นก็จะทำให้อิเล็กตรอนของซิลิคอนถูกกระตุ้นไปอยู่ในระดับพลังงานที่สูงขึ้น และเมื่ออิเล็กตรอนเหล่านั้นมีระดับพลังงานที่ต่ำลง มันก็จะแผ่กระจาย Quantized Photon ที่บรรจุข้อมูลที่เราต้องการรับส่งเอาไว้ในรูปของความถี่, ความเข้มข้น และโพลาไรเซชันของคลื่น ทำให้การส่งผ่านข้อมูลระหว่าง Quantum Computer เป็นจริงผ่าน Quantum Bridge ที่สร้างขึ้นนี้ได้นั่นเอง

งานวิจัยชินนี้ถูกตีพิมพ์ลงนิตยสาร Science ในฉบับปัจจุบัน

ใครยังไม่เคยอ่านอะไรเกี่ยวกับ Quantum Computer เลย มีคลิปง่ายๆ สำหรับแนะนำว่า Quantum Computer คืออะไรให้ดูด้วยนะครับ

ที่มา: https://share.sandia.gov/news/resources/news_releases/quantum_computing/#.WAjAPOB96Un , http://futurism.com/for-the-first-time-ever-physicists-bridged-quantum-computers-on-a-single-chip/