Quantinuum و GE Vernova برای مدل‌های کوانتومی ابررسانایی همکاری می‌کنند
Quantinuum و GE Vernova ابررسانایی دمای‌بالا را با استفاده از Helios و مدل‌سازی Fermi-Hubbard برای بررسی کاربردهای صنعتی در حوزه انرژی مطالعه خواهند کرد.
این صفحه از انگلیسی ترجمه شده است. نام شرکت‌ها، محصولات و پیوندهای منابع بدون تغییر باقی مانده‌اند. خواندن نسخه اصلی انگلیسی
Quantinuum و مرکز پژوهش پیشرفته GE Vernova، بنا بر اعلامی که The Quantum Insider در ۲۷ اکتبر منتشر کرد، یک همکاری پژوهشی با تمرکز بر ابررسانایی دمای‌بالا آغاز کرده‌اند. این پروژه از رایانه کوانتومی Helios متعلق به Quantinuum و پلتفرم توسعه Nexus این شرکت، در کنار تخصص GE Vernova در علم مواد و مهندسی، برای مطالعه رفتار الکترون‌ها در مدل‌های ساده‌شده مرتبط با مواد ابررسانا استفاده خواهد کرد.
چه چیزی اعلام شد
این همکاری بر مدل Fermi–Hubbard متمرکز است؛ چارچوبی استاندارد برای مطالعه الکترون‌های برهم‌کنشی. طبق این اعلام، دو طرف می‌خواهند سازوکارهای فیزیکی مرتبط با ابررسانایی دمای‌بالا را بررسی کنند و بسنجند که رایانش کوانتومی در این زمینه کجا می‌تواند مفید باشد.
GE Vernova از منظر انرژی صنعتی به این موضوع نزدیک می‌شود. در این اعلام به کاربردهای بلندمدت احتمالی، از جمله ژنراتورهای سبک‌تر، موتورهای فشرده‌تر و زیرساخت‌های برقی‌ای اشاره شده که می‌توانند در فضاهای محدود برق بیشتری را منتقل کنند و در برابر خطاها تاب‌آوری بیشتری داشته باشند. همچنین تأکید شده که موانع عملی مهمی همچنان باقی است، از جمله سرمایش، تولید، عملکرد مواد و هزینه.
Jonathan Owens، دانشمند ارشد در فیزیک محاسباتی مواد در GE Vernova، گفت هدف این تلاش بررسی پرسش‌های دشوار در حوزه مواد است، در حالی که درک داخلی این شرکت از این‌که روش‌های کوانتومی در کجا می‌توانند نقش داشته باشند نیز تقویت می‌شود.
جزئیات فنی
مدل‌سازی ابررسانایی دمای‌بالا دشوار است، زیرا با الکترون‌های به‌شدت برهم‌کنشی سروکار دارد که رفتار جمعی آن‌ها را با محاسبات متعارف به‌سختی می‌توان توصیف کرد. این اعلام می‌گوید مدل Fermi–Hubbard توصیف کاملی از مواد صنعتی ارائه نمی‌دهد، اما به‌طور گسترده به‌عنوان بستری تقلیل‌یافته برای مطالعه فیزیک زیربنایی به کار می‌رود.
Quantinuum می‌گوید این کار بر نتایج پیشین پژوهشگران خود این شرکت بنا خواهد شد؛ پژوهشگرانی که هم‌بستگی‌های جفت‌شدگی ابررسانا را در مدل‌های Fermi–Hubbard اجراشده روی Helios اندازه‌گیری کرده‌اند، از جمله جفت‌شدگی‌های s-wave و d-wave. در چارچوبی که شرکت ارائه می‌کند، این آزمایش‌ها توانایی آماده‌سازی و کاوش حالت‌های کوانتومی مرتبط با مطالعات ابررسانایی را نشان داده‌اند.
این پژوهش از پیشنهاد فول‌استک Quantinuum استفاده خواهد کرد، از جمله دسترسی ابری به Helios و محیط نرم‌افزاری Nexus. در این اعلام، Nexus به‌عنوان پلتفرمی یکپارچه توصیف شده که سخت‌افزار و ابزارهای نرم‌افزاری را برای توسعه و اجرای کاربردها به هم پیوند می‌دهد.
Quantinuum همچنین از Helios با عنوان «دقیق‌ترین رایانه کوانتومی جهان» یاد می‌کند؛ ادعایی که می‌گوید بر اساس وفاداری گیت دوتایی تا تاریخ ۳۱ دسامبر ۲۰۲۵ مطرح شده است.
چرا اهمیت دارد
این اعلام بازتاب‌دهنده الگویی آشنا در رایانش کوانتومی است: استفاده از یک مسئله مدلِ ساده‌شده اما از نظر علمی مهم، به‌عنوان پلی میان توانمندی سخت‌افزار و ارتباط صنعتی. ابررسانایی گزینه‌ای طبیعی برای این کار است، زیرا در برخی ناحیه‌های مهم از نظر علمی همچنان حل‌نشده مانده، در حالی که پیامدهای عملی آن برای تجهیزات الکتریکی به‌راحتی قابل بیان است.
برای GE Vernova، به نظر می‌رسد این همکاری به همان اندازه که به توسعه قابلیت‌ها مربوط است، به توسعه فوری محصول مربوط نیست. این اعلام می‌گوید شرکت پیش‌تر آثاری درباره الگوریتم‌های کوانتومی برای مواد جذب کربن با استفاده از پردازنده‌های کوانتومی شبیه‌سازی‌شده منتشر کرده و برنامه جدید را به‌عنوان گسترش فعالیت به حوزه‌ای دیگر از پژوهش مواد معرفی می‌کند.
برای Quantinuum، این شراکت یک نمونه آزمایشی صنعتی برای شبیه‌سازی کوانتومی فراهم می‌کند؛ حوزه‌ای که اغلب از آن به‌عنوان یکی از مناسب‌ترین کاربردهای بلندمدت برای سخت‌افزار کوانتومی یاد می‌شود.
چه چیزی را باید زیر نظر داشت
پرسش کلیدی این خواهد بود که آیا این همکاری به بینش‌هایی فراتر از شبیه‌سازی‌های اثبات مفهوم منجر می‌شود یا نه. این اعلام در این مورد محتاط است: تبدیل نتایجِ به‌دست‌آمده از مدل‌های ساده‌شده به مواد عملی، به کار علمی و مهندسی مستمر نیاز خواهد داشت.
این احتیاط مهم است. دو طرف ادعای یک ابررسانای جدید یا یک دستگاه تجاری انرژی در کوتاه‌مدت را مطرح نمی‌کنند. در عوض، آن‌ها این پروژه را تلاشی برای پیوند دادن روش‌های رایانش کوانتومی با پرسش‌های مرتبط با مواد در صنعت معرفی می‌کنند، با استفاده از یک مدل نظری جاافتاده به‌عنوان نقطه آغاز.
منابع
اطلاعات این صفحه از منابع زیر گرفته شده و توسط DesignQuantum گردآوری شده است.