العلماء يقتربون من تطوير حاسوب كمومي عملي

العقبة اليوم – حقق علماء الفيزياء في جامعة سيدني إنجازًا مهمًا في الحوسبة الكمومية، من خلال إنشاء بوابة منطقية كمومية عالمية داخل ذرة واحدة، ما يفتح الطريق نحو تطوير حاسوب كمومي عملي وكبير الحجم.
استخدم الباحثون نظام تصحيح الأخطاء المعروف باسم (GKP) ، الذي يُلقب بـ”حجر رشيتا” للحوسبة الكمومية، لتشابك اهتزازات أيون محتجز، هذا النهج يقلل بشكل كبير عدد الكيوبتات الفيزيائية المطلوبة، ويعالج أحد أكبر العقبات في توسيع نطاق الحواسيب الكمومية، مما يقرب من تحقيق أجهزة كمومية عملية وفعالة.
قاد البحث الدكتور تينغري تان وطالب الدكتوراه فاسيلي ماتسوس، حيث استخدموا التحكم الدقيق في الحركة التوافقية لأيون الإيتربيوم، وتمكنوا لأول مرة من تشابك كيوبتين منطقيتين داخل ذرة واحدة.
هذا الإنجاز يمكّن من تصميم بوابات منطقية كمومية باستخدام موارد أقل بكثير مقارنة بالطرق التقليدية، ويتيح معالجة المعلومات الكمومية بكفاءة أعلى.
وتتيح هذه التقنية الجديدة تصحيح الأخطاء الكمومية أثناء العمليات الحسابية، وتحافظ على البنية الدقيقة لشيفرة GKP، مما يجعل من الممكن بناء حواسيب كمومية أكثر موثوقية وأكبر قدرة على معالجة البيانات.
يقول ماتسوس: “لقد تمكنّا من تخزين كيوبتين منطقيتين قابلتين لتصحيح الأخطاء داخل أيون واحد، وإظهار التشابك بينهما، ما يمثل خطوة رئيسية نحو حاسوب كمومي عملي”.
ويضيف الدكتور تان: “هذه التجربة تمثل حجر الزاوية نحو تطوير حواسيب كمومية واسعة النطاق، مع الحد الأدنى من الأجهزة، وبأعلى كفاءة ممكنة”.