روش نوین ارزیابی کارایی رایانههای کوانتومی با تمرکز بر درهمتنیدگی کیوبیتها, رایانههای کوانتومی به عنوان یکی از پیشروترین مرزهای علم و فناوری ظهور کردهاند و توانایی ایجاد تحولی بنیادین در حوزههایی نظیر رمزنگاری، علوم پزشکی و علم مواد را دارا میباشند.

با وجود پیشرفتهای چشمگیر در توسعه سختافزار و الگوریتمهای کوانتومی، چالش اصلی محققان و مهندسان همچنان این است که با چه معیاری میتوان بهترین عملکرد را در میان معماریهای مختلف کوانتومی تشخیص داد.\معیار جدید بر پایه سنجش درهمتنیدگیبه گزارش دانش دوست، دو محقق آلمانی رنه زاندر و کالین کای اووه بکر از موسسه سیستمهای ارتباطی باز فراونهوفر (FOKUS)، روشی نوین برای محک زدن و مقایسه رایانههای کوانتومی پیشنهاد کردهاند.

این رویکرد بر ارزیابی دقیق توانایی سیستم در تولید و حفظ حالتهای درهمتنیدگی میان کیوبیتها متمرکز است، عاملی که ستون فقرات برتری محاسباتی کوانتومی بر سیستمهای کلاسیک محسوب میشود.\مکانیزم کارایی از برهمنهی به درهمتنیدگیبرخلاف رایانههای کلاسیک که پردازش اطلاعات را بر پایه بیتهای دو حالته (صفر و یک) انجام میدهند، رایانههای کوانتومی از کیوبیتها بهره میبرند.

کیوبیتها از ویژگی برهمنهی برخوردارند که امکان نمایش همزمان صفر و یک را فراهم میکند. این ویژگی به پردازش موازی تعداد عظیمی از احتمالات میانجامد.

با این حال، قدرت واقعی کوانتومی در پدیده درهمتنیدگی نهفته است؛ حالتی که در آن کیوبیتها به گونهای به هم متصل میشوند که تغییر حالت یکی، بلافاصله و بدون توجه به فاصله فیزیکی، بر دیگر اثر میگذارد.\اهمیت همبستگی کوانتومی در مقیاسپذیریپژوهشگران تأکید دارند که اگر کیوبیتها به صورت جداگانه و بدون درهمتنیدگی عمل کنند، بخش اعظم از پتانسیل محاسباتی سیستم از دست میرود.

زاندر بیان میدارد با برقراری درهمتنیدگی میان کیوبیتها، ما به فضای حالت کامل سیستم دسترسی پیدا میکنیم و از همبستگیهای کوانتومی برای کنترل همزمان تعداد زیادی کیوبیت بهره میبریم. این قابلیت پیشنیاز حل مسائلی است که برای رایانههای کلاسیک حلنشده یا بسیار زمانبر هستند، همانند شبیهسازی سیستمهای پیچیده فیزیکی و شکستن رمزنگاریهای پیشرفته.\استانداردسازی ارزیابی با معیارهای کارآمدنوآوری اصلی این تحقیق، ارائه چارچوبی برای استخراج معیارهای درهمتنیدگی کارآمد است که امکان تحلیل کمی ویژگیهای حالتهای کوانتومی خاص را فراهم میآورد.

این ابزار به محققان و توسعهدهندگان اجازه میدهد تا عملکرد سختافزارهای کوانتومی مختلف را به شیوهای یکسان و قابل مقایسه بسنجند، گامی مهم در جهت استانداردسازی صنعت نوپای محاسبه کوانتومی.\نتایج این پژوهش در مجله معتبر منتشر شده است.