ولاية ساكسونيا السفلى في حالة جنون الكم: جامعة TU براونشفايغ تُحدث ثورة في التكنولوجيا!

ولاية ساكسونيا السفلى في حالة جنون الكم: جامعة TU براونشفايغ تُحدث ثورة في التكنولوجيا!

سيتم إعلان الأول من أبريل 2025 سنة دولية لفيزياء وتقنيات الكم من قبل اليونسكو. يتم تنظيم هذا الحدث المهم بشكل نشط من قبل جامعة براونشفايغ التقنية (TU Braunschweig) والعديد من المؤسسات الأخرى في ألمانيا. تعد جامعة TU Braunschweig عضوًا مؤسسًا في تحالف الكم في ساكسونيا السفلى Quantum Valley Lower Saxony (QVLS) وتلعب دورًا حاسمًا في صناعة تكنولوجيا الكم سريعة التطور في البلاد.

كجزء من احتفالات يوم الكم العالمي في 14 أبريل، كان هناك عرض مثير للإعجاب قدمته جامعة TU Braunschweig، والذي قدم الكمبيوتر الكمي في ولاية ساكسونيا السفلى. أحد العناصر الأساسية لهذا الابتكار هو شريحة الكمبيوتر الكمي الأيوني التي طورتها TU. تعتبر هذه الشريحة رائدة لأن أجهزة الكمبيوتر الكمومية تتطلب درجات حرارة منخفضة للغاية لتعمل بكفاءة. يعمل الباحثون في جامعة TU Braunschweig حاليًا على جعل أجهزة الكمبيوتر الكمومية أكثر إحكاما وأكثر استقرارًا في درجة الحرارة.

الابتكارات التكنولوجية

حقق فريق البروفيسور فاديم إيساكوف مؤخرًا أشياء مذهلة من خلال تصغير إلكترونيات أجهزة الكمبيوتر العملاقة على لوحات دوائر مدمجة. تجدر الإشارة بشكل خاص إلى الرقاقة المطورة حديثًا والتي تقلل إلكترونيات التحكم لنقل الأيونات المحتجزة بعامل 250. تعمل هذه الرقاقة أيضًا في درجات حرارة شديدة البرودة تصل إلى حوالي أربع درجات كلفن ولديها القدرة على زيادة كفاءة أنظمة الحوسبة الكمومية المستقبلية بشكل كبير.

هناك تقدم مهم آخر يتمثل في تطوير أول وحدة تحكم وظيفية في العالم تعمل بالموجات الدقيقة الأيونية المحاصرة، والتي تم تقديمها في المؤتمر الدولي لدوائر الحالة الصلبة (ISSCC). وتشكل هذه التقنيات الأساس لمستقبل واعد في الحوسبة الكمومية وتطبيقاتها في مختلف المجالات.

التعاون والتطورات المستقبلية

بالتوازي مع التطورات في براونشفايغ، قام مركز لايبنيز للحوسبة (LRZ) بالتعاون مع وادي ميونيخ الكمي (MQV) بشراء جهاز كمبيوتر كمي يعتمد على الأيونات المحاصرة. يأتي هذا النظام، الذي يتضمن 20 كيوبتًا، من شركة Alpine Quantum Technologies (AQT) الناشئة في إنسبروك، وتدعمه وزارات ولاية بافاريا بتمويل يبلغ حوالي 9.8 مليون يورو.

سيخدم الكمبيوتر الكمومي في المقام الأول الأنشطة البحثية للمنظمات السبع الأعضاء في MQV، ولا سيما لتنفيذ برامج النظام وبيئات البرمجة. أحد الأهداف المهمة هو دمج النظام في أجهزة الكمبيوتر عالية الأداء في LRZ. الهدف هو تسريع عمليات المحاكاة العلمية وتطوير سير عمل فعال للحوسبة الفائقة.

يستخدم نظام AQT ذرات (أيونات) مشحونة كهربائيًا يتم احتجازها في الفخاخ ويتم التحكم فيها بواسطة أشعة الليزر. ومن المثير للإعجاب أن هذا النظام يمكن أن يعمل في درجة حرارة الغرفة ولا يتطلب سوى حوالي 2 كيلووات من الطاقة الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك، يتم تنظيم الوصول إلى هذا الكمبيوتر الكمي عبر اتصال سحابي للمؤسسات الشريكة لـ MQV وLRZ، مما يضمن إمكانية الوصول على نطاق واسع.

تستمر برامج أبحاث Q-DESSI الخاصة بـ MQV والمشاريع الأخرى في LRZ في دعم تطوير موارد الحوسبة الكمومية. ويؤكد الشركاء المعنيون على الأهمية الحاسمة لهذه التقنيات للبحث وتوسيع إمكانيات الحوسبة الكمومية، والتي يمكن أن يكون لها أيضًا تأثير كبير على التطبيقات المستقبلية في الصناعة.

بشكل عام، يمكن ملاحظة أن التطورات في مجال فيزياء وتقنيات الكم تفتح آفاقًا واعدة في كل من ساكسونيا السفلى وبافاريا. إن الجمع بين البحث والتطبيقات العملية سوف يلعب دورًا حاسمًا في تشكيل مستقبل تكنولوجيا الكم.

يمكنك العثور على مزيد من المعلومات في تو براونشفايغ, ميونيخ وادي الكم.