كيف نلتقط الفوضى في العالم الكمومي سريع

الأصل: "Information Propagation in Rydberg Arrays via Analog OTOC Calculations"
arXiv:2604.05038 · 2026-04-06 · CC BY 4.0 · 1 دقيقة
وجد العلماء طريقة لرؤية كيفية انتشار المعلومات عبر نظام كمومي دون إرجاع الزمن إلى الوراء.

تسقط الملعقة في فنجان القهوة الساخنة، فتنتشر دوائر على السطح. من خلالها يمكن رؤية مدى سرعة ابتعاد الاضطراب عن نقطة السقوط. في العالم الكمومي، يبحث الفيزيائيون عن "دوائر على الماء" مماثلة — كيف تنتشر المعلومات عبر سلسلة من الذرات. لكن هناك عقبة: لقياس هذه الحركة، عادةً ما يلزم تشغيل الزمن بالاتجاه المعاكس، وهذا شبه مستحيل.

ابتكر باحثون من QuEra Computing مسارًا بديلاً. بدلاً من إرجاع الزمن، يقومون بهزّ النظام بأكمله بشكل عشوائي عدة مرات — كما لو كانوا يهزّون صندوقًا مليئًا بالكرات لفهم كيفية تدحرجها. من إحصائيات هذه الهزّات يمكن استعادة صورة انتشار المعلومات. طُبّقت الطريقة على الكمبيوتر الكمومي Aquila مع سلسلة من ذرات الهيدروجين المبرَّدة إلى ما يقارب الصفر المطلق. ولأول مرة شوهد "مخروط ضوئي" — الحد الذي لا يمكن للمعلومات أن تتجاوزه أسرع من الضوء.

هذا كما لو كنت لا تستطيع تصوير فيديو لسقوط الملعقة، لكن بهزّ الفنجان عدة مرات يمكنك استعادة كيفية انتشار الدوائر.

سابقًا، كانت هذه القياسات تتطلب إجراءً معقدًا يتضمن إرجاع الزمن، وهو ما لا يعمل جيدًا على أجهزة الكمبيوتر الكمومية التناظرية. البروتوكول الجديد يستخدم فقط الهزّات العشوائية والإحصائيات — وهذا يعمل. قارن المؤلفون النتائج بحسابات دقيقة على كمبيوتر تقليدي، وكان كل شيء متطابقًا. الآن لدى العلماء أداة بسيطة لدراسة الفوضى الكمومية في الأنظمة الكبيرة — وهذا مهم لبناء أجهزة كمبيوتر كمومية أكثر قوة.

الدوائر على الماء من الملعقة في القهوة هي بالضبط "المخروط الضوئي" للمعلومات. لكن الآن يمكن للفيزيائيين رؤيته في عالم الذرات دون إرجاع الزمن.

في العالم الكمومي، لا يمكن للمعلومات أن تنتشر أسرع من الضوء — هذا القيد يُسمى "المخروط الضوئي". في التجربة مع الذرات، أمكن رؤيته مباشرة، مثل تموّج على الماء.

العلماء
David DeutschErwin SchrödingerJohn Stewart BellLouis de BroglieLov GroverPaul Benioff
المفاهيم
محاكي ذرة ريدبيرغ انتشار الخطأ أنظمة ذرات ريدبيرغ الخوارزمية الكمومية مستشعر المجال الكهربائي تحسين موارد الحوسبة الكمومية انتشار المعلومات مونت كارلو التجريبي مفكك ترميز منحنى ROC