الذرات المتحركة تقلل أخطاء الحواسيب الكمومية ⚡ экспресс
في تجربة على جهاز ذي 114 كيوبت، جمع العلماء بين تحريك الذرات والتشابك الكمي في مكانها، مما أنتج كيوبتات منطقية بأعباء تشغيلية أقل مقارنةً بمخططات تعتمد على منطقة تفاعل مخصصة. أُجريت ثلاثة اختبارات: 1) نسخة من خوارزمية شور أظهرت تحسّنًا بمقدار الضعف في تصحيح الفقد واكتشاف التسرب؛ 2) تسلسلات للعمليات المنطقية CX أعطت انخفاضًا في الأخطاء بمقدار 2 إلى 4 أضعاف لـ 8 و12 كيوبتًا؛ 3) شفرة [[16,4,4]] مع فك تشفير لمرة واحدة أتاحت تفوّقًا بـ 8 أضعاف على الكيوبتات المادية من حيث الدقة. يُذكّر هذا الأسلوب بلعبة المنقلة، حيث تُحرّك الحصى وتُشكّل بينها روابط خفيّة أثناء الحركة — ويبدو ذلك أكثر كفاءة من تجميعها في ساحة مخصصة.
تعاني الحواسيب الكمومية من أخطاء ناتجة عن تزايد الإنتروبيا — الأمر أشبه براقصين في عرض معقد يفقدون الإيقاع تدريجياً. ولكي لا يفسد العرض، يُنسخ على عدة مؤدين — وهكذا نحصل على كيوبت منطقي من الكيوبتات الفيزيائية. في السابق، كان يتوجب إبعاد الذرات جانباً للتفاعل، مما كان يفسد تصميم الرقصة. أما الآن، فالذرات تتحرك بحرية وتتشابك أثناء الحركة، مثل راقصين في عرض منسق يتبادلون مواقعهم دون توقف. في تجربة على 114 كيوبتاً ذرياً، أعطت خوارزمية مبسطة لـبيتر شور نصف عدد الأخطاء، وتحسنت سلاسل العمليات بمقدار 2-4 أضعاف، بينما حقق كود أكثر تعقيداً [[16,4,4]] تحسناً بثمانية أضعاف. أصبح هذا التقدم ممكناً بفضل التحليل الطيفي — فن التحكم بالذرات بواسطة نبضات الليزر. من المثير للاهتمام أن الراقصين هنا ليسوا الهيدروجين البسيط، بل الروبيديوم أو السترونشيوم: مستويات طاقتهما، كخطوات الرقصة، أنسب لهذا العرض المعقد.
🎯 خوارزمية شور، التي ابتُكرت عام 1994، قادرة على كسر التشفيرات الحديثة، لذلك يهتم بها خبراء التشفير.
🎬 في فيلم «تجاوز» (Transcendence)، يكتسب حاسوب كمومي وعياً. تصحيح الأخطاء المحسّن خطوة نحو آلات قوية حقاً، رغم أن الطريق إلى العقل ما زال طويلاً.