السجل الكمومي: 120 كيوبت متشابك سريع
استعارة لمجموعة كمومية قياسية: مئة وعشرون موسيقيًا يعزفون بتناغم بحيث أن أدنى نشاز يفسد الانسجام. قام الفيزيائيون لأول مرة بتشابك 120 كيوبت فائق التوصيل — هي عناصر حاسوب المستقبل، تعمل فقط عند درجات حرارة قريبة من الصفر المطلق، وتشبه هوائيات مصغرة يمكن رؤيتها بالعين المجردة. هذه الحالة، التي سُميت 'قطة شرودنغر' تيمنًا بـ إروين شرودنغر، جمعت 120 جسمًا في كل واحد، حيث يكون كل منها، كالقط الأسطوري، في حالتين في آنٍ معًا.
هشاشة الرابط الكمومي تُشبه لحنًا موسيقيًا رقيقًا في مهب الريح — أي هبة، أي فوضى حرارية، تُدخل الفوضى. للحفاظ على الانسجام، استخدم العلماء حيلة ذكية: أضعفوا الروابط مؤقتًا، والتقطوا الأخطاء، ثم أعادوا ربط الجسيمات بتناغم. حتى بدقة 56%، يُعد هذا اختراقًا لـ 120 عنصرًا.
هذه التجارب ليست مجرد سباق أرقام. ستساعد في إنشاء خوارزميات قوية، وربما تفسر الصلة بين انحناء الزمكان و الثقوب السوداء. الأبحاث التي شارك فيها أنتون زايلينغر تقرب عصر الآلات الكمومية الموثوقة.
الملخص الأصلي
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2510.09520
Entanglement is the quintessential quantum phenomenon and a key enabler of quantum algorithms. The ability to faithfully entangle many distinct particles is often used as a benchmark for the quality of hardware and control in a quantum computer. Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) states, also known as Schr\"odinger cat states, are useful for this task. They are easy to verify, but difficult to prepare due to their high sensitivity to noise. In this Letter we report on the largest GHZ state prepared to date consisting of 120 superconducting qubits. We do this via a combination of optimized compilation, low-overhead error detection and temporary uncomputation. We use an automated compiler to maximize error-detection in state preparation circuits subject to arbitrary qubit connectivity constraints and variations in error rates. We measure a GHZ fidelity of 0.56(3) with a post-selection rate of 28%. We certify the fidelity of our GHZ states using multiple methods and show that they are all equivalent, albeit with different practical considerations.
أُجريت التجربة في ظلام دامس عند درجة حرارة تزيد بأجزاء من المئة عن الصفر المطلق — فأي فوتون عشوائي كان سيكسر التوازن الكمومي الهش.
الاتصال الفوري عبر الجسيمات المتشابكة هو فكرة شائعة في الخيال العلمي. في روايات أورسولا لو غوين، سمح جهاز 'الأنسبل' بالتواصل عبر مسافات بين نجمية، رغم أن الفيزياء الواقعية تمنع نقل المعلومات بسرعة تفوق سرعة الضوء.