ذرتان في مواجهة الفوضى: رقم قياسي في الذاكرة الكمومية ⚡ экспресс
إن الحفاظ على التماسك الكمومي أمر بالغ الأهمية للحوسبة الكمومية. نظرياً، يمكن أن يصل زمن ترابط الأيونات في المصائد إلى ملايين السنين، لكن التجارب لم تعطِ سوى حوالي ساعة. ومن خلال دمج الكيوبتات في الحالات ساعية الاستقرار مع الترميز في فضاء جزئي خالٍ من فك الترابط (DFS) في أزواج أيونات الإيتربيوم-171، المبرّدة تعاطفياً بأيونات الباريوم-138، أمكن تجاوز عشر ساعات من التماسك دون حماية مغناطيسية أو تثبيت الطور للموجات الميكروية. يربط ترميز DFS طور الكيوبت بفرق طاقة الأيونات، مما يكبح ضوضاء الطور للموجات الميكروية والتقلبات المغناطيسية المتزامنة، بينما تقلل الحالات ساعية الاستقرار من الحساسية للبيئة. تُظهر القياسات التي تصل مدتها إلى 1600 ثانية اضمحلالاً ضئيلاً للغاية؛ ويعطي التوفيق الأسي زمن ترابط قدره 3.77 ± 1.09 مضروباً في 10^4 ثانية (نحو 10.5 ساعات). وتُقدِّم النتيجة ترميز DFS كتصحيح أخطاء سلبي، يزيل قيود الضوضاء التقنية ويفتح الطريق لتحقيق الإمكانات الهائلة للكيوبتات الأيونية.
البت الكمومي العادي ينهار من أقل تأثير — حرارة، مجال مغناطيسي. استخدم الفيزيائيون ذرتين تعملان بحيث لا تمحو الفوضى التسجيل. لم تُشفّر المعلومات في كل ذرة على حدة، بل في الفرق بين حالتيهما — مثل شد حبل بين عوامتين. أي تشويش يهز العوامتين معاً، لذا تظل المسافة بينهما ثابتة. باستخدام تتبع ليزري دقيق تابع العلماء هذا الفرق.
أظهرت تجربة على أيونات الإتيربيوم أن الزوج المرتبط احتفظ بالمعلومات الكمومية لمدة 10.5 ساعات — وكأن الحبل بين العوامتين ظل مشدوداً طوال يوم عاصف. هذا الاستقرار يُضاهي دقة النجوم النابضة. في السابق، كان الكيوبت المنفرد ينهار بعد ساعة. في هذا الوقت، يمكن تنفيذ 36 مليار عملية دون خطأ — أكثر مما ستحتاجه معظم الحواسيب الكمومية. يُطوّر الأسلوب أعمال ديفيد واينلاند، رائد المصائد الأيونية، ويفتح الطريق أمام أنظمة موثوقة دون حماية مرهقة.
🎯 لو استغرقت العملية الكمومية ميكروثانية واحدة، لأمكن خلال 10 ساعات تنفيذ 36 مليار عملية كهذه دون خطأ واحد.
🎬 هذه الذاكرة المستقرة تذكرنا بنواة حوسبية من رواية «اللص الكمومي»، قادرة على تخزين الشخصية إلى الأبد.