رئيسي آخر الحوسبة الكمومية تم تحطيم الرقم القياسي وبهامش كبير: قام الفيزيائيون الآن ببناء مصفوفة تحتوي على 6100 كيوبت، وهي الأكبر من نوعها وتتفوق بكثير الألف أو نحو ذلك تحتوي الأنظمة السابقة على الكيوبتات.

إنه عمل علماء من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، الذين استخدموا ذرات السيزيوم مثل الكيوبتات الخاصة بها، واحتجازها في مكانها باستخدام نظام معقد من أشعة الليزر التي تعمل كملاقط للحفاظ على استقرار الذرات قدر الإمكان.

الكيوبتات تختلف عن القطع الكلاسيكية أجهزة الكمبيوتر التقليدية من خلال استغلال ما يعرف بالتراكب: ليس فقط الحالات الثنائية 1 أو 0، ولكن مجموعة واسعة من الاحتمالاتتسمح هذه القبعة بوجود خوارزميات يمكنها حل المشكلات التي تعتبر بعيدة عن متناول طرق الحوسبة التقليدية.

متعلق ب: الميزة الكمومية: فيزيائي يشرح مستقبل أجهزة الكمبيوتر

ومع ذلك، ستكون هناك حاجة إلى الكثير من الكيوبتات لجعل الخوارزميات الكمومية عملية. أحد أسباب هذه المصفوفات الكبيرة هو تصحيح الخطأ، مما يساعد في التغلب على الهشاشة المتأصلة في الكيوبت من خلال توفير فائض للتحقق مرة أخرى من تشغيل الآلة.

“هذه لحظة مثيرة للذرة المحايدة الحوسبة الكمومية“،” يقول الفيزيائي مانويل إندريس. “يمكننا الآن أن نرى طريقًا لتصحيح الأخطاء الكبيرة أجهزة الكمبيوتر الكمومية. اللبنات الأساسية في مكانها الصحيح.”

لم يكن هناك اختراق واحد مكّن من هذه القفزة أرقام الكيوبت، بل سلسلة من التطورات الهندسية في العديد من المجالات الرئيسية – بدءًا من ملاقط الليزر وحتى غرفة التفريغ ذات الضغط المنخفض للغاية.

وكان الاستقرار أيضا مشكلة بالنسبة ل الحوسبة الكمومية أنظمة. الابتكارات في هذه المجموعة الأخيرة حافظت على الكيوبتات في حالة تراكب لمدة 13 ثانية تقريبًا – أي ما يقرب من عشر مرات أطول من ذلك التكوينات السابقة تمكنت.

علاوة على ذلك، يمكن التعامل مع الكيوبتات الفردية بدقة تصل إلى 99.98%، مما يضع معيارًا مهمًا في قابلية برمجة التكنولوجيا الكمومية.

“يُعتقد غالبًا أن الحجم الكبير، الذي يحتوي على عدد أكبر من الذرات، يأتي على حساب الدقة، لكن نتائجنا تظهر أنه يمكننا القيام بالأمرين معًا.” يقول الفيزيائي جيوهي نومورا.

“الكيوبتات ليست مفيدة بدون الجودة. الآن لدينا الكمية والنوعية.”

ولجعل أجهزة الكمبيوتر الكمومية بديلاً عمليًا لأجهزة الكمبيوتر العملاقة الحديثة، ستكون هناك حاجة إلى المزيد من الكيوبتات ومستويات أعلى من الاستقرار. يعالج الخبراء المشكلة من عدة زوايا مختلفة، ولهذا السبب يتم تسجيلها بعض أنواع الكمبيوتر الكمي لا تنطبق بالضرورة على الآخرين.

بعد ذلك، يحتاج الباحثون إلى العمل استغلال التشابك، مما سيمكن النظام من تحقيق قفزة من تخزين المعلومات إلى معالجتها فعليًا. وفي المستقبل القريب، قد نتمكن من استخدام أجهزة الكمبيوتر هذه لاكتشاف مواد جديدة، ومواد، وقوانين أساسية في الفيزياء.

“من المثير أننا نصنع آلات لمساعدتنا في التعرف على الكون بطرق لا يمكن أن تعلمنا إياها سوى ميكانيكا الكم.” يقول الفيزيائية هانا مانيتش.

وقد تم نشر البحث في طبيعة.