رقاقة كمومية صمدت أمام عام من إعادة التشغيل سريع

الأصل: "Systematic Characterization of Transmon Qubit Stability with Thermal Cycling"
arXiv:2602.07522 · 2026-02-07 · CC BY 4.0 · 1 دقيقة
الكيوبتات فائقة التوصيل أثبتت صلابة أكبر من محيطها.

الحاسوب الكمومي مثل أوركسترا، حيث يجب على كل عازف أن يعزف بدقة تصل إلى جزء من مليار من الثانية. إذا خرجت آلة واحدة عن اللحن، انهارت السيمفونية بأكملها. لذلك، راقب العلماء على مدى عام كامل 27 كيوبتًا، وهي أبسط خلايا الذاكرة الكمومية. تم إيقاف تشغيل النظام أربع مرات، وتسخينه إلى درجة حرارة الغرفة، ثم تجميده مجددًا إلى ما يقارب الصفر المطلق.

الكيوبتات نفسها صمدت أمام هذه الهزة بثبات مدهش. ترددها الأساسي، الذي "تغني" به، انزاح بأقل من نصف في المئة. كما أن الوقت الذي يحتفظ فيه الكيوبت بالمعلومات لم يتدهور. لكن محيط الكيوبتات تغير في كل مرة بشكل لا يمكن التعرف عليه. العيوب الصغيرة جدًا في المادة، والتي تسمى الأنظمة ثنائية المستوى، والتي تسبب التشويش، كانت تُخلط من جديد بعد كل دورة، مثل خلط أوراق اللعب.

دورة إعادة تشغيل واحدة تخلط العيوب بنفس القدر الذي تفعله عدة آلاف من ساعات العمل المتواصل في درجات حرارة منخفضة للغاية.

هذا مثل منزل يظل قائمًا بثبات، لكن بعد كل شتاء تظهر فيه صريرات جديدة في ألواح الأرضية. الجدران سليمة، لكن على السكان أن يتعودوا من جديد على الأصوات. بالنسبة للحواسيب الكمومية، هذا يعني أنه بعد كل تشغيل، يجب إعادة ضبط كل كيوبت تلقائيًا. بدون هذا الضبط الدقيق، لا يمكن لحاسوب كمومي كبير أن يعمل باستقرار.

العيوب ثنائية المستوى هي مناطق صغيرة جدًا في المادة تتصرف مثل مغناطيسات مصغرة تغير اتجاهها عشوائيًا. وهي المصدر الرئيسي للضوضاء في الرقاقات الكمومية الحديثة.

العلماء
James Clerk MaxwellArno PenziasRalph AlpherRobert Woodrow WilsonWilhelm WienMax Planck
المفاهيم
استقرار حراري كمومي عمر الكيوبت ترانسمون كوبيت مقاوم للضوضاء زمن الاسترخاء استقرار درجة حرارة الانتقال توازن حراري تحجيم مبرد معيار تردد إخلاص عتبة الخطأ إشارة تحكم رمز المثبت تحكم في الزمن الحقيقي قياس ميكروويف مبرد توازن دورة