في عام 1963، لاحظ تلميذ تنزاني يدعى إراستو مبيمبا أن الآيس كريم الساخن يتجمد أسرع من البارد. هذه المفارقة، التي سُميت باسمه، ظلت لفترة طويلة موضوع جدل في الديناميكا الحرارية الكلاسيكية. الآن يقدم العالم الكمومي نسخته الخاصة: الحالة ذات كسر التماثل الأقوى قد تستعيد تماثلها أسرع من الحالة الأقل كسرًا. هذا هو تأثير مبيمبا الكمومي: سباق للتماثلات حيث يصل أولًا من انحرف أكثر.

على معالج فائق التوصيل ذي 16 كيوبت مع طوبولوجيا حلقية، أجرى الباحثون هذا السباق في ظروف محكومة. شكلت 14 كيوبتًا سلسلة حيث كانت الوصلات القريبة محددة بعناصر سعوية، والبعيدة عبر رنان مركزي قابل للضبط. تراوحت نسبة الوصلة القريبة إلى البعيدة r من 10 إلى 1، مما سمح بالتبديل بين أنظمة التوطين القوي والترمل. الحالات الأولية: منتجات نيل المائلة والفيرومغناطيسية بزوايا ميل π/4 وπ/2، كسرت التماثل بطرق مختلفة. لقياس عدم تناظر التشابك (مقياس الانحراف عن الحالة المتماثلة)، تم إجراء تصوير مقطعي كمومي لنظام فرعي من ثلاثة كيوبتات: 27 أساس قياس، واستعادة مصفوفة الكثافة بطريقة المربعات الصغرى مع قيود فيزيائية، ثم الإسقاط على قطاعات الشحنة وحساب فرق إنتروبيات فون نيومان.

أظهرت النتائج أن التأثير ليس ثابتًا، بل يعتمد على الظروف. في نظام الوصلات القريبة القوية (r≈10)، تتقاطع منحنيات عدم تناظر التشابك للحالات ذات الزوايا π/4 وπ/2: الحالة ذات كسر التماثل الأكبر تستعيد تماثلها أسرع، وهذا علامة واضحة على التأثير. في النظام الوسيط (r≈1)، يختفي التقاطع: يتناقص عدم التناظر بشكل رتيب، وتصل إنتروبيا التشابك إلى قيمة بيج، مما يشير إلى تثبيط التأثير أثناء الترميل. ومع ذلك، أمكن إعادة التأثير بطريقتين: إدخال جهد خطي على العقد (W=6 ميجاهرتز)، والذي يثبط الإرغودية بشكل أقوى لزاوية ميل أصغر، والبدء من حالات فيرومغناطيسية مائلة، حيث تختزل الديناميكيات إلى نموذج ليبكين-مشكوف-جليك. في الحالة الثانية، يبقى التقاطع حتى مع اضطراب قوي على العقد (توزيع منتظم في نطاق ±14g)، على عكس التجارب السابقة على المصائد الأيونية.

هذا العمل ليس مجرد عرض لظاهرة غريبة. إنه يظهر أن تأثير مبيمبا الكمومي هو خاصية قابلة للتحكم في الديناميكيات غير المتوازنة. على عكس الأبحاث المجاورة حيث لوحظ التأثير في تكوين واحد، هنا تم توضيح تعديل متعدد الأبعاد: تغيير مدى الوصلة، والجهود المحلية، والحالات الأولية. وهذا يعطي مقابض تحكم عالمية للاسترخاء ويربط استعادة التماثل بالترميل والإرغودية. قد تظهر الفائدة العملية في تسريع إعادة تعيين الكيوبتات وتحضير الحالات الكمومية، وهي عمليات حاسمة لأجهزة الكمبيوتر الكمومية.

الآفاق واسعة. الاتجاهات المحتملة تشمل دراسة التأثير في نظام ما قبل الترميل، ومع تماثلات أخرى (Z₂، SU(2))، وكذلك مع هاملتونيين يكسرون التماثل. من المثير للاهتمام استكشاف العلاقة مع إعادة التعيين المتسارعة للكيوبتات وتحضير الحالات. سباق التماثلات قد بدأ للتو، والآن لدينا مضمار يمكننا فيه تغيير القواعد.