كيف تتواصل الماسات عن بعد ⚡ экспресс
لأول مرة، نجح العلماء في تنفيذ بوابة كمومية شرطية (CNOT) غير مشروطة بين جهازين بعيدين مصنوعين من الألماس. حيث تم استخدام اللف المغزلي النووي للكربون-13 ككيوبتات، بينما عمل اللف المغزلي الإلكتروني لمراكز النيتروجين-الشغور (NV) على توفير العمليات المنطقية المحلية والتشابك عن بعد. وقد أتاح المنطق الحتمي والتغذية الراجعة الفورية تنفيذ العمليات بشكل مباشر دون الحاجة إلى ما بعد الانتقاء. هذه خطوة أساسية نحو بناء حواسيب كمومية معيارية وحوسبة موزعة، تمامًا كما تتعاون الأجهزة في الشبكات لتوزيع المهام.
يلعب ماسان صناعيان دور شوكتين رنانتين. يوجد داخل كل منهما ذرة كربون-13، وهي بت كمومي. وبجانبها عيب شبكي، يعمل مثل أذن حساسة، يلتقط اهتزازات هذه الذرة. نبضة ضوئية تسير عبر الألياف البصرية بسرعة سرعة الضوء تجعل ذرتين بعيدتين 'تنغمان' بتناغم — وهكذا ينشأ التشابك. والآن، أي تغيير في إحداهما يستجيب فوراً في الأخرى، حتى لو كانتا في غرفتين مختلفتين.
لنقل أمر حسابي محدد، يستخدم الفيزيائيون بروتوكولاً يشبه الانتقال الآني: ليس الذرة نفسها هي التي تنتقل، بل حالتها. أولاً، يعمل الزوج المتشابك كحلقة وصل. ثم تُقاس إحدى الكيوبتات، وهو أشبه بإرسال رسالة نصية تحتوي على تعليمات: أي النغمات يجب أن تعزفها الشوكة الثانية. وتعيد تلك الشوكة فوراً إنتاج 'اللحن' المطلوب. هكذا عملت بوابة CNOT — العنصر الأساسي في أي معالج. لم تحدث أي أعطال: إذ قامت إلكترونيات فائقة السرعة بتصحيح كل خطوة في الزمن الحقيقي.
تم ترسيخ النجاح بإنشاء تشابك معقد لأربع كيوبتات. تعتمد التجربة على أفكار تشارلز بينيت وأنطون زايلينغر، لكنها نُفذت على رقاقات ماسية جاهزة. ومن المدهش أن هذا النوع من الاتصال الكمومي لا يحتاج إلى ثلاجات ضخمة — فالكيوبتات الماسية تعمل في درجة حرارة الغرفة. وهذا يفتح الطريق أمام شبكات لنقل البيانات بشكل آمن وحوسبة موزعة، حيث لم تعد الإنتروبيا (مقياس الفوضى) عدواً، بل مساعداً.
🎯 يحتوي الكربون الطبيعي على 1% فقط من نظير الكربون-13 المطلوب، ولذلك تُزرع الماسات بنسبة مرتفعة صناعياً من هذه الذرة 'الكمومية' من أجل التجارب.
🎬 يعد الخيال العلمي بالانتقال الآني للأجسام، لكن النسخة الكمومية الواقعية تنقل فقط معلومات عن حالة الذرة — تماماً كما لو أنك نسخت ملف أغنية دون إرسال جهاز التشغيل نفسه.