متقدم

النقل الآني بالموجات الدقيقة صمد أمام الحرارة ⚡ экспресс

Original: "Quantum teleportation over thermal microwave network"
arXiv:2508.14691 · 2025-08-20 · CC BY · ⏱ 1 دقيقة · Quantum Physics
إنترنت كمومي دون تجميد كامل: النقل الآني لإشارات الموجات الدقيقة يتم لأول مرة في قناة «ساخنة» عند 4 كلفن.
الملخّص

الاتصال الكمومي عبر الموجات الميكروية واعد للحوسبة الموزعة، لكن الدوائر فائقة التوصيل تتطلب درجات حرارة بالميلي كلفن، مما يصعّب عملية التوسع. تم إثبات الانتقال الكمومي الآني للحالات المتماسكة الميكرويوية بين جهازَيْ تبريد فائقَي البرودة ومتباعدَيْن عبر قناة حرارية تصل حرارتها إلى 4 كلفن. ولتحقيق ذلك، أُرسلت حالات مضغوطة ثنائية النمط عبر القناة، مولدةً تشابكًا كميًا استُخدم في الانتقال الآني. وقد تم تحقيق دقتين بلغتا 72.3 ± 0.5% عند 1 كلفن، و59.9 ± 2.5% عند 4 كلفن، متجاوزتين حدي عدم الاستنساخ والحد الكلاسيكي. وأظهرت المحاكاة وفق الشكلية الغاوسية مع أخذ الفقد والضوضاء في الاعتبار أن السبب الرئيسي للأخطاء هو التسخين الطفيلي للعقد الباردة من الخط الساخن. وتؤكد النتائج إمكانية بناء بنى فائقة التوصيل موزعة، وتحفز البحث في الشبكات الكمومية المشوشة.

الروابط في شبكة المعرفة 1

📄 معروضة نسخة «بسيط» — «متقدم» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها.

الحواسيب الكمومية فائقة التوصيل لا تعمل إلا في درجات حرارة شديدة الانخفاض، تقترب من الصفر المطلق (–273 درجة مئوية). تُبرَّد باستخدام أجهزة تحتوي على نظير نادر لغاز الهيليوم. ربط هذه الحواسيب بأسلاك عادية يعني إدخال حرارة مدمرة للحالات الكمومية.

استخدم العلماء النقل الآني الكمومي. فقد أنشأوا زوجًا من إشارات الموجات الدقيقة المتشابكة، مثل "توأمين" ترتبط خصائصهما ارتباطًا لا ينفصم. بقي أحد التوأمين في المُبرِّد، بينما أُرسل الآخر عبر قناة سُخِّنت إلى 4 كلفن (وهي أدفأ بمئات المرات من الدوائر، لكنها لا تزال برودة كونية). انطلقت الإشارة بسرعة الضوء، وبلغت الهدف، وقام العلماء بقياسها. في نفس اللحظة، اكتسب التوأم الأول الحالة الكمومية الأصلية – لقد انتقلت المعلومات من مُبرِّد إلى آخر. بلغت الدقة 60–72%، وهي أعلى بكثير من الحد الكلاسيكي.

4 كلفن هي درجة حرارة الهيليوم السائل؛ بالنسبة لنا هي صقيع لاذع، وبالنسبة للدوائر الكمومية فهي حرارة شديدة. لقد صمد النقل الآني.

لم يُشوِّه الضجيج الحراري وزيادة الإنتروبيا الإشارةَ إلا بشكل طفيف. فكرة النقل الآني الكمومي اقترحها تشارلز بينيت في العام 1993. وهذا الاكتشاف يعني أن الإنترنت الكمومي لا يتطلب تجميدًا كاملاً — يكفي التبريد في العقد الرئيسية فقط.

🎯 درجات حرارة تشغيل الكيوبتات (ميلي كلفن) أبرد بمئات المرات من الفضاء بين النجمي.

🎬 على عكس النقل الآني في «ستار تريك»، لا تُنقل المادة هنا، بل الحالة الكمومية — وهو ما يشبه «فاكسًا دون ذري».

العلماء
Jacob BekensteinStephen HawkingAlbert EinsteinHans BetheLise MeitnerMargaret Burbidge
الوسوم
الإنتروبيا هيليوم سرعة الضوء
قوانين
إنتروبيا بيكينشتاين-هوكينجتكافؤ الكتلة والطاقةمعادلات ماكسويلتحويلات لورينتزمبدأ ثبات سرعة الضوءتوزيع بولتزمان
الأصل: arXiv:2508.14691 · CC BY · bridge42worlds