روليت الكم بتذكرة رابحة دائمًا سريع
تخيل مكتبة لا تحتوي على كتب، بل على جميع التركيبات الممكنة لعشرات الجسيمات الكمومية. عدد هذه التركيبات يتضاعف ككرة الثلج: أضف جسيمًا واحدًا فيتضاعف الحجم. لخمسين جسيمًا، عدد الأرفف يتجاوز عدد الذرات في الكون المرئي. كان يُعتقد سابقًا أن البحث في هذه الفوضى عن حالات مناسبة للقياسات فائقة الدقة هو بمثابة الفوز باليانصيب. الوحيدة المريحة كانت الحالات "المتناظرة"، حيث تتصرف الجسيمات بنفس الطريقة، كجنود في طابور، وعدد الخيارات ينمو بتواضع، كقائمة ضيوف في حفل زفاف.
مؤلفو الدراسة الجديدة قلبوا هذا المفهوم رأسًا على عقب. أظهروا أنه إذا قمنا "بخلط" العمليات الكمومية العشوائية بشكل صحيح، فإن الحالات المفيدة للقياسات لا تظهر كتذكرة حظ نادرة، بل كأمر عادي. أي حالة تقريبًا من مجموعة مُحضّرة خصيصًا تعطي دقة عند الحد الذي تفرضه الطبيعة نفسها — ما يسمى بحد هايزنبرغ (أدق قياس ممكن). هذا كما لو أننا اكتشفنا فجأة في مكتبتنا الضخمة أن كل كتاب ثانٍ يحتوي على الوصفة المطلوبة.
هذا النهج له ميزة غير متوقعة: المتانة ضد الاضطراب. إذا كانت معلمات النظام "تنجرف" قليلاً — بسبب الاهتزاز الحراري أو ضبط غير دقيق — فإن الحالات العشوائية لا تفقد خصائصها. إنها تشبه حشدًا يتحرك نحو المخرج: حتى لو تعثر أحدهم، يبقى الاتجاه العام محفوظًا. هذا يجعل الطريقة جذابة لأجهزة الاستشعار الحقيقية، حيث لا توجد ظروف مثالية.
عدد الحالات الكمومية الممكنة لـ 50 جسيمًا يتجاوز عدد الذرات في الكون المرئي بحوالي مليار مليار مرة. إذا كانت كل حالة حبة رمل، لكان بالإمكان تغطية درب التبانة بأكمله بطبقة سمكها عدة أمتار.
في رواية غريغ إيغان "اليأس"، تستخدم الحواسيب الكمومية حالات عشوائية لمحاكاة الوعي — قبل وقت طويل من أن يفكر الفيزيائيون بجدية في الفائدة العملية لمثل هذه الحالات.