لن تكون أجهزة الكمبيوتر الكمومية ذات فائدة عملية إلا إذا حصلت على حماية موثوقة ضد الأخطاء الناجمة عن مبدأ عملها. تقنيات تصحيح الخطأ الكمي (QEC) سريعة تتطورولكن يبدو أن هناك عقبة لا يمكن التغلب عليها قد نشأت هنا.
نشأت فكرة QEC في بداية الحوسبة الكمومية. لم تكن هناك أجهزة كمبيوتر في ذلك الوقت، واعتمد العلماء على الرياضيات: إلى أي مدى يمكن تصحيح الأخطاء وما هي الحسابات التي ستسمح لهم بأداء موثوق. والآن تعمل الأجهزة، وتتراكم بيانات الأخطاء، ويبدو على نحو متزايد أنه تم التغاضي عن فئات كاملة من الأخطاء.
ترتكب الكيوبتات أخطاء بسبب حساسيتها لبيئتها. ينص الافتراض القديم – وهو الافتراض الماركوفي – على أن الأخطاء ليس لها ذاكرة: فهي تحدث في نقاط زمنية مختلفة، ولا ترتبط ببعضها البعض. لكن تأثيرات الذاكرة تظهر مرارًا وتكرارًا في التجارب.
“يبدو الأمر كما لو أن ضرب رقم في 2 يعطي الآن شيئًا واحدًا، لكنه يعطي شيئًا آخر لاحقًا،” يقارن البروفيسور لورنزا فيولا من كلية دارتموث.
البروفيسور إيوان بوب من معهد كارلسروه للتكنولوجيا وزملاؤه وجد إن الكيوبت فائق التوصيل محاط بعيوب طويلة الأمد، كل منها يمكن أن يكون بمثابة ذاكرة.
ويقول: “إننا نظهر بشكل مباشر كيف أن هذه البيئة طويلة العمر تحطم أحد افتراضات تصحيح الخطأ”.
انتهاكات مماثلة لافتراض ماركوف اكتشف مجموعة رامي باريندز في مركز أبحاث يوليش حول نوع مختلف من الكيوبتات فائقة التوصيل.
تم اختبار الافتراض أيضًا على مستوى الأجهزة بأكملها. في عام 2025، جون فيدل كام من وكالة العلوم والتكنولوجيا والأبحاث في سنغافورة ومؤلفون مشاركين تم تحليلها تجربة تصحيح الأخطاء الرئيسية على الكمبيوتر الكمي Willow من Google. لقد اتضح أن بعض الأخطاء التي يصعب تصحيحها تتوافق مع نموذج لا يصمد فيه افتراض ماركوف.
بدوره جريجوري كيروز من جامعة جونز هوبكنز أظهرأن النموذج ذو التأثيرات غير الماركوفية يصف كمبيوتر IBM بشكل أفضل سبع مرات من نماذج الضوضاء القياسية.
وأكدت شركة IBM Quantum أنها أعادت تصميم أجهزتها مع مراعاة البيانات الجديدة. وأوضح الباحث في الشركة علي رضا سيف: “نحن نواصل دراسة التأثيرات غير ماركوف على المعدات الجديدة”.
واكتشفت فيولا أيضًا أن أجزاء “الذاكرة” في البيئة يمكنها أن تتصرف بنفسها مثل الأنظمة الكمومية وتستجيب للكيوبت، وهو نوع آخر من الأخطاء لم يأخذه QEC في الاعتبار حتى الآن.
يعتبر هذا العمل أوليًا، ولكن مع زيادة عدد الكيوبتات، قد تصبح التأثيرات غير المهمة سابقًا مؤثرة بشكل متزايد. ويرى كافان مودي، أحد مؤلفي دراسة جوجل ويلو، أنه من السابق لأوانه دق ناقوس الخطر، لكن لا توجد ضمانات – لا نظرية ولا تجريبية – بأن المشكلة لن تتفاقم. ويقول: “هناك احتمال ألا يكون تصحيح الخطأ ناجحًا، لأنه لم يتم أخذ الضوضاء المرتبطة بعين الاعتبار”. “لا نعرف تمامًا أين ينكسر بالضبط.”
هناك نظريات مفادها أنه يمكن تحقيق التسامح مع الخطأ من خلال تأثيرات الذاكرة، ولكن مدى قوة الارتباطات قبل أن تصبح مشكلة هو سؤال مفتوح.
يقترح بوب: “يمكن تكييف QEC مع الأخطاء غير الماركوفية”. يمكن أن تساعدهم طريقة القياس التي طورها فريقه في العثور على تأثيرات الذاكرة في أجهزتهم وتجاوزها. ويضيف كام أنه يمكن أيضًا تخفيف الأخطاء المرتبطة عن طريق تعديل خوارزميات التحكم والقراءة.
ولذلك فإن الباحثين متفائلون. إنهم لا يعتبرون المشكلة غير قابلة للحل – بالنظر إلى الموقف المناسب تجاهها.
اشترك واقرأ “العلم” في
الأعلى
تنويه من موقع “wakalanews”:
تم جلب هذا المحتوى بشكل آلي من المصدر:
naukatv.ru
بتاريخ: 2026-11-11 20:36:00.
الآراء والمعلومات الواردة في هذا المقال لا تعبر بالضرورة عن رأي موقع “wakalanews”، والمسؤولية الكاملة تقع على عاتق المصدر الأصلي.
ملاحظة: قد يتم استخدام الترجمة الآلية في بعض الأحيان لتوفير هذا المحتوى.
