كيف يحول الضجيج النظام إلى فوضى على شريحة كمومية ⚡ экспресс
لأول مرة، تم اكتشاف الفوضى الكمومية المبدِّدة تجريبيًا على معالج كمومي فائق التوصيل. من خلال قياس إحصائيات المسافات بين مستويات الطاقة (نسب التباعد المركبة)، لاحظ العلماء نمطًا مميزًا على شكل "دونات" في الأنظمة الفوضوية، وقمة حادة في الأنظمة القابلة للتكامل (المنتظمة). أدت زيادة عمق الدارة إلى انتقال من النظام إلى الفوضى، واتضح أن الضوضاء الداخلية للمعالج هي بحد ذاتها عملية فوضوية مبدِّدة. هذا الاكتشاف يحوِّل الحواسيب الكمومية من أدوات للحوسبة البحتة إلى ساحة لدراسة الظواهر متعددة الجسيمات غير المتوازنة.
يمكن تشبيه مستويات الطاقة في النظام الكمومي بأشخاص يحاولون الحفاظ على مسافة بينهم. ففي الوضع المنظم يتزاحمون بشكل متوقع، ولكن بمجرد إضافة الفوضى، ينتشرون في دائرة مكونين 'دونات': حلقة كثيفة بفراغ في المركز. هذه هي الصورة التي رآها الفيزيائيون لأول مرة عند تشغيل برنامجين على شريحة كمومية — منظم وفوضوي. باستخدام التحليل الطيفي (الاستماع إلى 'نغمات' الذرات)، قاموا بقياس المسافات بين المستويات. وفي الحالة الفوضوية، حافظت تلك المستويات بالفعل على مسافة محترمة، مكونة شكل الدونات. لكن الاكتشاف الرئيسي حدث عند إطالة البرنامج المنظم: ضجيج الشريحة الداخلي — تسرب الطاقة الذي يؤدي إلى زيادة الإنتروبيا — حوّل النظام إلى فوضى بنفسه. اتضح أنه حتى العيوب الصغيرة التي تعتبر عائقًا أمام الحسابات، تجعل من أي معالج كمومي مختبرًا جاهزًا لدراسة الفوضى. وكما لاحظ ريتشارد فاينمان وطوّر ديفيد دويتش، فإن أجهزة الكمبيوتر الكمومية قادرة على نمذجة تأثيرات دقيقة لا تصفها النموذج القياسي البسيط للأنظمة المعزولة.
🎯 فقدان الطاقة البسيط، كما في فنجان قهوة أو في سوق صرف العملات، يمكن أن يولد الفوضى — وهذا ما أظهرته الشريحة الكمومية.
🎬 في مسلسل 'ديفز'، يتوقع الكمبيوتر الكمومي المستقبل من خلال الفوضى الحتمية؛ الرقائق الحقيقية أكثر تقلبًا — الضوضاء تشوّش كل شيء.