نماذج الحواسيب الكمومية موجودة بالفعل، ولكن إذا أردنا حقًا تحقيق إمكاناتهم الكاملة، فيجب توسيع نطاقهم واستقرارهم بشكل كبير – وقد أعلن فريق من الباحثين من شركة IBM للتو عن خطوة مهمة نحو هذا الهدف.
تتعلق الترقية بقارنات المسافات الطويلة (قارنات L) التي تربط البتات الكمومية معًا. تقع البتات الكمومية في قلب أجهزة الكمبيوتر الكمومية، وعلى عكس البتات التقليدية التي تدعم الحوسبة الكلاسيكية، فهي لا تقتصر على الحالة الثنائية 1 أو 0.
إن توسيع نطاق أجهزة الكمبيوتر الكمومية عن طريق ربط شرائح متعددة بمقرنات L يعد أمرًا منطقيًا أكثر من محاولة تجميع المزيد من الكيوبتات معًا على نفس الشريحة الدقيقة.
لكن يجب أن تكون الموصلات قادرة على حمل المعلومات الكمومية الهشة لمسافات طويلة جدًا من الناحية الكمية – طولها 80 سنتيمترًا (31.5 بوصة) في هذه الحالة.
هنا، قام الباحثون بربط شريحتين بسعة 120 كيوبت مع أربع قارنات L مصنوعة من الألومنيوم فائق التوصيل، محققين متوسط دقة نقل بنسبة 99 بالمائة، وبلغت ذروتها عند 99.29 بالمائة.
إنه اختبار مهم لهذا النوع من الإعداد متعدد القنوات، مع وجود شرائح كمومية كبيرة قادرة حاليًا على نقل البيانات عبر عدة طرق.
“في السنوات القادمة، ستتطور أجهزة الكمبيوتر الكمومية بشكل ملحوظ من حيث تعقيد المعالج وعدد الوحدات.” يكتب الباحثين في ورقتهم.
“ستحتاج مثل هذه الآلات إلى العديد من الاتصالات المتطابقة اسميًا بين الوحدات. نعرض طريقًا عمليًا لتحقيق قارنات L متعددة بين المعالجات ذات البت الكمي الكبير بعد تركيب الوحدات في ناظم البرد.”
إذا كانت البتات الكلاسيكية تشبه وجه العملة أو وجهها (1 أو 0)، فيمكن أن تكون البتات الكمومية وجهًا أو وجهًا أو تستمر في الدوران بين الاثنين حتى يتم قياسها، مما يؤدي إلى زيادة هائلة في قوة الحوسبة.
ما تنقله المقرنات L هنا هو الحالات الكمومية للكيوبتات، أو خصائصها الدورانية.
لاحظ الفريق أيضًا أن الكابلات الخاصة بهم فقدت القليل جدًا من الطاقة أثناء الاستخدام، وظلت جاهزة للعمل خلال ثلاث دورات من الإحماء والتبريد، ويمكنها أيضًا نقل التشابك بين الرقاقتين.
“على حد علمنا، يعد هذا أول عرض للترابط الكمي متعدد القنوات بين المعالجات فائقة التوصيل ذات التوصيل الكمومي الكبير، وهو يؤسس لتقنية L-coupler المدمجة المقدمة هنا باعتبارها لبنة بناء قابلة للتطبيق لتوسيع نطاق الأنظمة المعيارية.” يكتب الباحثين.
تعمل شركة IBM بشكل كامل على النهج المعياري للحوسبة الكمومية. إن الكيوبتات والمقرنات L الموضحة هنا تهدف إلى تثبيتها داخل أنظمة التبريد الشبيهة بالثلاجة التي كشفت عنها الشركة مرة أخرى في أغسطس.
يمكن لهذه الوحدات الاحتفاظ بالكيوبتات عند درجات حرارة شديدة البرودة اللازمة للحوسبة الكمومية، والآن لدينا فكرة أفضل بكثير عن كيفية عمل السباكة الإلكترونية الداخلية الخاصة بها عمليًا.
إطار الحدود = “0” سماح = “مقياس التسارع؛ التشغيل التلقائي؛ الكتابة في الحافظة؛ الوسائط المشفرة؛ جيروسكوب؛ صورة داخل صورة؛ مشاركة الويب” Referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin”allowfullscreen>
الهدف النهائي هو ربط مئات الرقائق الكمومية معًا في هذه الوحدات المبردة – يتم تبريدها إلى درجات حرارة أبرد بـ 180 مرة من الفضاء السحيق – ومن هناك سيتم تسليم أول حاسوب كمي متسامح مع الأخطاء في العالم بحلول عام 2029.
“إن الاتصال والتشغيل الناجحين لهذه الوحدات المبردة يشير إلى قفزة إلى الأمام في هذا الاتجاه وسوف يسرع تقدمنا إلى جانب الابتكار المستمر في الأجهزة والبرامج والخوارزميات الكمومية.” يقول جاي جامبيتا، مدير أبحاث IBM ، الذي لم يشارك بشكل مباشر في الدراسة.
إنها خطوة في الاتجاه الصحيح لأنظمة الحوسبة الكمومية، على الرغم من أنه لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به. ولاحظ الباحثون وجود تداخل مغناطيسي يؤثر على جودة الإشارة؛ على سبيل المثال، وستكون هناك حاجة إلى مزيد من التحسينات في الكفاءة قبل أن تصبح قارنات التوصيل L هذه جاهزة للاستخدام فعليًا.
هناك عدد مذهل من العوامل التي يجب مراعاتها عندما يتعلق الأمر بذلك تطوير الحوسبة الكمومية، بدءًا من نقل المعلومات وتصحيح الأخطاء وحتى سرعة الحساب والتطبيق العملي للأجهزة، ولكن كل خطوة مثل هذه تقربنا من أداء الحوسبة من الجيل التالي.
“تؤسس قارنات التوصيل L الأربعة عالية الدقة هذه مسارًا عمليًا لوصلات كمومية قابلة للتطوير للحوسبة الكمومية المعيارية.” يكتب الباحثين.
لم تتم مراجعة البحث بعد من قبل النظراء، ولكن النسخة الأولية متاحة على الموقع arXiv.
تم التحقق من صحة هذه المقالة بواسطة ريبيكا داير وتم تحريره بواسطة ريبيكا داير. وبينما نفخر بعمليتنا، فإننا بشر فقط. إذا اكتشفت خطأً، يرجى اعلامنا.
تنويه من موقع “wakalanews”:
تم جلب هذا المحتوى بشكل آلي من المصدر:
www.sciencealert.com
بتاريخ: 2026-10-27 01:00:00.
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.
