main concepts scientists sections

عالِم

John Preskill

1953 – حتى الآن · الحوسبة الكمومية, المعلومات الكمومية, الجاذبية الكمومية

فيزيائي نظري أمريكي، أحد روّاد المعلومات الكمومية والحوسبة الكمومية. صاغ مصطلح «التفوق الكمومي» (quantum supremacy) ووصف مراحل تطوّر التقنيات الكمومية. معروف بأعماله في الحوسبة الكمومية الطوبولوجية، وتصحيح الأخطاء الكمومية، وربط الثقوب السوداء بالمعلومات الكمومية.

سيرة

تلقى تعليمه في برينستون (بكالوريوس) وهارفارد (دكتوراه). أستاذ في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، حيث يدير معهد المعلومات الكمومية والمادة. ينشط في تبسيط العلوم، ويلقي محاضرات شهيرة ويدير مدونة «Quantum Frontiers».

اكتشافات رئيسية

مفهوم التفوق الكمومي: المرحلة التي يؤدي فيها الحاسوب الكمومي مهمة تعجز عنها الحواسيب الكلاسيكية الفائقة — أصبحت هذه الفكرة قوة دافعة للصناعة.
المعلومات الكمومية الطوبولوجية: دراسة الأنيونات والرموز الحلقية لإنشاء كيوبتات مقاومة للأخطاء.
مفارقة جدار النار (Firewall paradox): شارك في صياغة مفارقة جدار النار للثقوب السوداء، المتعلقة بحفظ المعلومات.

💡 يُعرف بريسكيل بأنه خسر رهاناً مع زميله (ستيفن جوردان) حول تحقيق التفوق الكمومي، لكنه يروّج لهذا الحدث بحماس ويعتبره إنجازاً عظيماً.

"اعتبر أننا في بداية العصر الكمومي، وهو وقت لتعلم التحكم في الأنظمة الكمومية المعقدة، وربما أهم حدود العلم."

المفاهيم

الثقب الأسود التراكب البصريات الكمومية

قوانين

مبرهنة منع الاستنساخ الكمومي

العلماء

Albert A. Michelson Stephen Hawking Alain Aspect David Deutsch Louis de Broglie Fritz Zwicky Jacob Bekenstein Karl Schwarzschild

مقالات ذات صلة

فيزياء الكم2025-06-012 دarXiv:2506.02054

مفتاح كمومي من نقل الطاقة عن بُعد

الطاقة كتوقيع: إشارة النبضة المنقولة تكشف السر. هذا الاستعارة هي المفتاح لبروتوكول جديد لتوزيع المفتاح الكمومي، حيث يُستخدم نقل الطاقة عن بُعد بدلاً من قياس الحالات. في البروتوكولات القياسية مثل BB84 أو E91، يُستخرج البت السري من نتائج القياسات، لكن هنا يكون مخفيًا في ما إذا كان بوب قد استلم طاقة أو فقدها بعد العملية المحلية.

Shlomi Dolev·Kazuki Ikeda·Yaron Oz

Alain Aspect Erwin Schrödinger John Stewart Bell توزيع المفتاح الكمومي النقل الآني الكمومي تصحيح الأخطاء الكمومي المعلومات الكمومية الحاسوب الكمومي

بسيط مبسّط متقدم

ظواهر فيزياء الطاقة العالية2025-06-022 دarXiv:2506.01314

سحر التناظر: كيف تولد المعلومات الكمومية النظام

في المسرّع، تتصادم جسيمات هيغز. للحظة وجيزة، تتشابك مصائرهما ثم تفترق، حاملةً معلومات عن اللقاء. عادةً، يصف الفيزيائي ذلك بالمخططات والسعات، لكن هنا يُنظر إلى التبعثر كحساب كمومي: كل جسيم هو كيوبت، والتصادم هو عملية تحوّل الحالة الكمومية. السحر الكمومي كقائد خفي يضبط سيمفونية التناظرات.

Giorgio Busoni·John Gargalionis·Ewan N. V. Wallace·Martin J. White

David Deutsch John Archibald Wheeler Peter Shor النماذج شبه الكمومية الحالة الكمومية تصحيح الأخطاء الكمومي الحقل الكمومي

بسيط مبسّط متقدم

فيزياء الكم2025-06-041 دarXiv:2506.04325

الضوضاء كقائد للفوضى: الفوضى الكمومية في نظام مفتوح

خمسة كيوبتات فائقة التوصيل على رقاقة: مسرح تُعرض عليه مسرحية الفوضى الكمومية. أربعة كيوبتات تشكل النظام، والخامس هو البيئة التي تُدخل التبدد. بعد تطور قصير، تُهمل البيئة، ويبقى النظام مع خريطة كمومية مفتوحة: مؤثر يحول حالة النظام. في السابق، كان هذا السيناريو مجرد خيال نظري: تنبؤات حول الفوضى الكمومية التبددية انتظرت التحقق التجريبي لأكثر من أربعين عامًا.

Kristian Wold·Zitian Zhu·Feitong Jin·Xuhao Zhu·Zehang Bao·Jiarun Zhong·Fanhao Shen·Pengfei Zhang·Hekang Li·Zhen Wang·Chao Song·Qiujiang Guo·Sergey Denisov·Lucas Sá·H. Wang·Pedro Ribeiro

David Deutsch John Preskill Alexei Kitaev تصحيح الأخطاء الكمومي الخوارزمية الكمومية

بسيط مبسّط متقدم

فيزياء الكم2025-08-223 دarXiv:2508.16437

أوركسترا كمومية بلا نغمة كاذبة: دقة تتجاوز 99.9%

كيوبتان فائقا التوصيل على رقاقة واحدة يعزفان بنقاء عازفين منفردين في أوركسترا. كل منهما هو ترانزمون، وهو كيوبت أقل حساسية لضوضاء الشحنة. وهما مرتبطان عبر مبرد قابل للضبط، وهو عنصر مساعد يضبط قوة التفاعل بينهما. وقد جعل فريق من IQM Quantum Computers هذا الثنائي يعزف دون أي نغمة كاذبة.

David Deutsch John Preskill Alain Aspect تصحيح الأخطاء الكمومي الحاسوب الكمومي الخوارزمية الكمومية تحويل فورييه الكمومي توزيع المفتاح الكمومي

بسيط مبسّط متقدم

فيزياء الكم2025-09-232 دarXiv:2509.19547

جمع فسيفساء من ومضات ضوء نادرة

الضوء الذي يمر عبر بلورة ثنائية الانكسار يغير استقطابه اعتمادًا على الطول الموجي. هذا الملف يشبه فسيفساء مجمعة من ومضات نادرة، حيث كل قطعة توحي بشكل القطع المجاورة. المشكلة هي أنه في جوع الفوتونات، عندما يتم كشف حفنة فقط من الفوتونات، تصطدم دقة التقديرات بحد أساسي: ضجيج الطلقة (shot noise) يهيمن، وتنخفض نسبة الإشارة إلى الضوضاء.

Matteo Rosati·Miranda Parisi·Linda Sansoni·Eleonora Stefanutti·Andrea Chiuri·Marco Barbieri

Andrey Markov Claude Shannon John von Neumann نماذج الانتشار (Diffusion Models)التعلم بإشراف ضعيف التعلم التبايني التحليل الدالي

بسيط مبسّط متقدم

فيزياء الكم2025-10-151 دarXiv:2510.13247سريع

العقل الكمومي: لماذا لا غنى عن الفيزياء الكلاسيكية

أي فعل عاقل يبدأ بنمذجة داخلية — أي وضع خطة. وكالمهندس المعماري الذي يعدّ رسومات متعددة لتقييم خيارات التصميم، يجب على الفاعل الذي يمتلك إرادة أن ينسخ تمثيلات الواقع مرارًا ويقارن بينها. غير أن ميكانيكا الكم تفرض حظرًا أساسيًا: الاستنساخ الدقيق لحالة كمومية غير معروفة مستحيل.

Emily C. Adlam·Kelvin J. McQueen·Mordecai Waegell

مبرهنة منع الاستنساخ الكمومي Daniel Gottesman David DiVincenzo النفق الكمي تصحيح الأخطاء الكمومي فك الترابط الكمومي الجاذبية الكمية (Quantum Gravity)المعلومات الكمومية

بسيط مبسّط متقدم

تعلم الآلة2025-10-152 دarXiv:2510.13634

أوركسترا كمومية حيث يصاحب الضجيج اللحن

تعزف الأوركسترا قبل الحفل. كل عازف يلتقط الإيقاع الجماعي، فيولد النظام في القاعة. وعلى نحو مماثل، يعمل الحاسوب الكمومي الخزاني: فالكيوبتات، مثل العازفين، تتفاعل مع بعضها البعض، محوّلة الإشارة الفوضوية إلى لحن يمكن التنبؤ به. الحوسبة الخزانية معروفة منذ زمن. الشبكات الصدوية التقليدية تتطلب ضبطًا دقيقًا وموارد كبيرة.

Wissal Hamhoum·Soumaya Cherkaoui·Jean-Frederic Laprade·Ola Ahmad·Shengrui Wang

David Deutsch John Preskill Alexei Kitaev تصحيح الأخطاء الكمومي الخوارزمية الكمومية الحاسوب الكمومي تحويل فورييه الكمومي المعلومات الكمومية

بسيط مبسّط متقدم

فيزياء الكم2025-10-201 دarXiv:2510.17286سريع

لم تعد الأيونات الكمومية بحاجة إلى البرودة الجليدية

أيون وحيد في مصيدة يهتز مثل الأرجوحة، وكل اهتزازة تدخل خطأ في الحسابات الكمومية. تقليدياً، يتم قمع الاهتزاز عن طريق التبريد إلى ما يقارب الصفر المطلق — وهو أمر ضخم ومكلف. لقد وجد الفيزيائيون حلاً أنيقاً: نبضة الليزر تغير ترددها بسلاسة أثناء العمل، مطفئة الاهتزاز.

A. C. Hughes·R. Srinivas·C. M. Löschnauer·H. M. Knaack·R. Matt·C. J. Ballance·M. Malinowski·T. P. Harty·R. T. Sutherland

David Deutsch John Preskill Leo Esaki تصحيح الأخطاء الكمومي التلدين الكمومي التحليل الطيفي

بسيط مبسّط متقدم

فيزياء الكم2025-10-291 دarXiv:2510.25982سريع

GANDALF: "محرر صور" خوارزمي للقطات الكمومية

الكيوبتات الذرية (Atomic Qubits) هي بتات كمومية مبنية على ذرات منفردة، تنفذ العمليات المنطقية في ميكروثانية. ومع ذلك، فإن قراءة النتيجة باستخدام كاميرا حساسة للضوء تستغرق ميلي ثانية، أي أبطأ بآلاف المرات.

Chaithanya Naik Mude·Linipun Phuttitarn·Satvik Maurya·Kunal Sinha·Mark Saffman·Swamit Tannu

David Deutsch John Preskill Alain Aspect تصحيح الأخطاء الكمومي الاستشعار الكمومي التلدين الكمومي الحالة المترابطة فوتومتري

بسيط مبسّط متقدم

فيزياء الكم2025-10-301 دarXiv:2510.26295سريع

ألعاب كمومية بين المفترس والفريسة

في الطبيعة، كل شيء دوري: تكاثرت الأرانب — فكثرت الثعالب — ثم نَفدت الأرانب — فهلكت الثعالب — وتكررت الدورة من جديد. صيغ نموذج «المفترس–الفريسة» قبل قرن من الزمان، وهو يصلح في كل مكان: من الكيمياء إلى الاقتصاد. نقل الفيزيائيون هذه الحبكة إلى المسرح الذري. بنوا شبكة من ذرات الهيدروجين ونفخوها إلى أحجام عملاقة — إلى حالة ريدبرغ، المسماة تيمناً بـيوهانس ريدبرغ.

Ya-Xin Xiang·Zhengyang Bai·Yu-Qiang Ma

David Deutsch John Archibald Wheeler Peter Shor النماذج شبه الكمومية الديناميكا الحرارية الكمومية المحاكي الكمومي التحليل الطيفي

بسيط مبسّط متقدم

فيزياء الكم2025-11-061 دarXiv:2511.04414سريع

كيف تتعلم الذرات نسج الضفائر الكمومية

الذرات، مثل الخيوط في ضفيرة متقنة، تخضع لقاعدة صارمة: إذا كانت إحدى الخيوط «مشحونة» — أي مثارة إلى حالة عالية الطاقة — يجب على الجارات أن تلتزم الصمت وتبقى غير مثارة. هذه الظاهرة — حصار ريدبيرج (تأثير كبح الإثارة المتزامنة للذرات المتقاربة) — تتيح نسج أنماط كمومية مستقرة حيث تعرف كل ذرة مكانها.

Hans Peter Büchler·Tobias F. Maier·Simon Fell·Nicolai Lang

David Deutsch Erwin Schrödinger John Stewart Bell التراكب الكمومي تصحيح الأخطاء الكمومي الإنتروبيا

بسيط مبسّط متقدم

فيزياء الكم2025-11-171 دarXiv:2511.13173سريع

تأثير مبيمبا الكمومي: كيف تسرّع ذاكرة النظام عملية الترموديناميك

الماء الساخن قد يتجمد أحيانًا أسرع من الماء البارد — هذا هو تأثير مبيمبا الكلاسيكي، وهي ملاحظة تجريبية لا تزال تثير الجدل وربما لا وجود لها أصلًا. في العالم الكمومي، اكتُشف له توأم، وهو أكثر إثارة للدهشة: يمكن للجسيمات الدقيقة أن تصل إلى التوازن — أي تترمديناميكيًا — أسرع بعدة مرات مما تتنبأ به النظرية القياسية.

Ze-Zhou Zhang·Hong-Gang Luo·Wei Wu

David Deutsch John Archibald Wheeler Peter Shor النماذج شبه الكمومية الديناميكا الحرارية الكمومية فك الترابط الكمومي الإنتروبيا

بسيط مبسّط متقدم

فيزياء الكم2025-12-091 دarXiv:2512.08429سريع

الانتقال الكمي: دقة قياسية في الزمن الحقيقي

طرح فكرة الانتقال الكمي تشارلز بينيت، وحققها أنتون تسايلينغر. وهي تعتمد على التشابك — حيث تكون جسيمتان متزامنتين، كصفحتين تنسخان رسمًا واحدًا فورًا. لكن سابقًا كان «الحبر» ينتشر فيفسد المخطط. أما الآن فقد استخدم الفيزيائيون ضوءًا ذا تموجات خاصة (حالات غير غاوسية) لا يُشوش الخطوط. وصلت دقة النسخة إلى 97.3%.

Joseph C. Chapman·Yanbao Zhang·Joseph M. Lukens·Alberto M. Marino·Eugene Dumitrescu·Yan Wang·Nicholas A. Peters

مبرهنة منع الاستنساخ الكمومي Daniel Gottesman David DiVincenzo النقل الآني الكمومي المعلومات الكمومية التشابك الكمي الحالة الكمومية القياس الكمومي

بسيط مبسّط متقدم

فيزياء الكم2025-12-161 دarXiv:2512.14811سريع

الفحوصات الكمومية: موثوقية زائفة للمثبتات

تعتمد الحواسيب الكمومية على حالات GKP (حالات غوتسمان-كيتاييف-بريسكيل)، التي اقترحها أليكسي كيتاييف وجون بريسكيل ودانيال غوتسمان. ميزتها الرئيسية هي الفحوصات المثبتة المدمجة التي تلتقط الأخطاء دون تدمير المعلومات الكمومية.

Aaron Z. Goldberg

David Deutsch John Preskill Erwin Schrödinger تصحيح الأخطاء الكمومي الحالة الكمومية المعلومات الكمومية مصفوفة الكثافة المحاكي الكمومي

بسيط مبسّط متقدم

فيزياء الكم2025-12-161 دarXiv:2512.14842سريع

الضوضاء كمحفز: دور غير متوقع للتداخل في الحوسبة الكمومية

تخيل: لإذابة السكر بسرعة في كوب، لا تحتاج إلى تحريكه بملعقة بلطف — يكفي رجه بقوة. هذه الصورة اليومية تعكس بدقة مدهشة المبدأ المكتشف في الأنظمة الكمومية. الضوضاء — التقلبات العشوائية التي اعتاد المهندسون اعتبارها إزعاجًا مزعجًا — قادرة على تسريع الانتقال إلى الحالة الحرارية.

Sameer Dambal·Yu Zhang·Eric R Bittner·Pavan Hosur

Rainer Weiss David Deutsch John Preskill الحالة المضغوطة تصحيح الأخطاء الكمومي الخوارزمية الكمومية الحاسوب الكمومي القياس الكمومي

بسيط مبسّط متقدم

فيزياء الكم2025-12-211 دarXiv:2512.18801سريع

مفتاح ذكاء اصطناعي شامل للحالات الكمومية للضوء

عادةً، لتوصيف الحالة الكمومية للضوء، يلزم إجراء عشرات القياسات المعقدة، وهذا يشبه محاولة فتح قفل بتجربة كل المفاتيح في السلسلة. نموذج الذكاء الاصطناعي الجديد يعمل بشكل مختلف: تخيل مفتاحًا شاملاً، بعد تعديل بسيط، يفتح العديد من "الأقفال"، من البسيطة إلى أكثر الحالات الكمومية تعقيدًا.

Xiaoting Gao·Yan Zhu·Feng-Xiao Sun·Ya-Dong Wu·Qiongyi He

David Deutsch John Archibald Wheeler Peter Shor النماذج شبه الكمومية الحاسوب الكمومي الحالة الكمومية القياس الكمومي المعلومات الكمومية

بسيط مبسّط متقدم

الخلايا العصبية والإدراك2026-01-011 دarXiv:2601.00466سريع

أفكارٌ قبل الكلمات: كيف نلتقط ما لم يُحسم بعد

قبل محادثة مهمة، يمد الإنسان يده إلى هاتفه لكنه لا يطلب الرقم. في داخله توجد بالفعل عدة صيغ للجمل، لكن لم تُختر واحدة. هذه الحالة — حين توجد الخيارات لكن لا ينتصر أيٌّ منها — يسميها المؤلفون «متغيرات شاردة». لوصف ذلك بلغة الرياضيات، يبنون رسمًا بيانيًا: العُقد هي الصور والكلمات والذكريات، والروابط بينها تعبّر عن مدى قربها. ومع مرور الوقت يتغير الرسم البياني كما يتغير الترتيب الداخلي.

Jacek Małecki·Alexander Mathiesen-Ohman

David Deutsch John Archibald Wheeler Peter Shor النماذج شبه الكمومية اتخاذ القرارات القياس الكمومي نماذج اللغة الكبيرة الحالة الكمومية

بسيط مبسّط متقدم

فيزياء الكم2026-01-071 دarXiv:2601.04313سريع

حيلة كمومية للبحث عن الإشارات الخافتة

إن اكتشاف إشارة ضعيفة على خلفية من ضوضاء يشبه محاولة سماع جرس بعيد في عاصفة. التضخيم المعتاد يجعل الضجيج أكثر صممًا فحسب. تصحيح الأخطاء الكمومي يحل المشكلة بطريقة غير متوقعة. هذه الحيلة، التي ابتُكرت أصلًا لحماية الحواسيب الكمومية من الأخطاء، تعمل كمرشّح ذكي: فهي لا تقطع الضوضاء فحسب، بل تشوّه الإشارة نفسها عن عمد.

Robert Ott·Torsten V. Zache·Soonwon Choi·Adam M. Kaufman·Hannes Pichler

David Deutsch John Preskill Rainer Weiss تصحيح الأخطاء الكمومي الحالة المضغوطة تحويل فورييه الكمومي الاستشعار الكمومي الخوارزمية الكمومية

بسيط مبسّط متقدم

فيزياء الكم2026-01-081 دarXiv:2601.05013سريع

ميكروويف لأجهزة الاستشعار الكمومية

تعمل العيوب المتناهية الصغر في بلورة نيتريد البورون كأجهزة استشعار مغناطيسية فائقة الحساسية. لكن إشارتها تشبه جهاز راديو بهوائي غير مضبوط: بدلاً من نغمة واضحة، نسمع نطاقًا عريضًا مليئًا بالضوضاء. النبضة العادية للميكروويف على تردد واحد لا تلامس سوى جزء صغير من هذه "المحطات".

Mohammad Abdullah Sadi·Tiamike Dudley·Luca Basso·Thomas Poirier·James H. Edgar·Jacob Henshaw·Peter A. Bermel·Yong P. Chen·Andrew Mounce

David Deutsch John Preskill Alain Aspect تصحيح الأخطاء الكمومي الاستشعار الكمومي معالجة الإشارات تحويل فورييه الكمومي

بسيط مبسّط متقدم

الموصلية الفائقة2026-01-081 دarXiv:2601.05147سريع

درع غير مرئي يحمي الحالات الكمومية الهشة

الكمبيوتر الكمومي يشبه أوركسترا لا تعزف إلا في صمت تام. أي ضجيج بسيط يفتت اللحن الهش. بالنسبة للأجهزة الكمومية، الحرارة هي هذا الضجيج: حتى الإشعاع تحت الأحمر الضعيف القادم من المكونات المجاورة يسخن الكيوبتات ويمحو حالاتها الكمومية. نحتاج إلى مرشح يمرر إشارات التحكم ويخمد الأشعة الحرارية. اقترح العلماء مادة من راتنج الإيبوكسي تحتوي على كرات ياقوتية صغيرة.

Markus Griedel·Max Kristen·Biliana Gasharova·Yves-Laurent Mathis·Alexey V. Ustinov·Hannes Rotzinger

David Deutsch John Preskill الترشيح تصحيح الأخطاء الكمومي المحاكي الكمومي العازل التوبولوجي

بسيط مبسّط متقدم

فيزياء الكم2026-01-101 دarXiv:2601.06524سريع

كيف نجعل الحاسوب الكمومي أكثر دقة دون تكاليف إضافية

يشبه الحاسوب الكمومي أوركسترا، حيث كل كيوبت هو عازف، وإشارات التحكم هي قائد الأوركسترا. إذا كان قائد الأوركسترا يحرك عصاه بدقة غير كافية، يضطرب العازفون. في الجهاز الحقيقي، تمر الإشارات عبر مضخمات القدرة — مثل مكبرات الصوت التي تضيف ضوضاء وتشويهًا. ولهذا، تنفذ الكيوبتات العمليات مع أخطاء.

Marvin Jaeger·Bartosz Tegowski·Georg Frederik Riemschneider·Alexander Koelpin

David Deutsch John Preskill Alain Aspect تصحيح الأخطاء الكمومي الحاسوب الكمومي كيوبت المعلومات الكمومية الخوارزمية الكمومية

بسيط مبسّط متقدم

الميزوسكوبيك2026-01-111 دarXiv:2601.06927سريع

فخاخ على الحدود: كيف تعيق العيوب رقاقات الكم

رقاقة الكم تشبه آلة موسيقية تخرج عن اللحن عند كل لمسة. في الأجهزة المصنوعة من الجرمانيوم المشدود (مادة تكون فيها الذرات ممطوطة قليلاً لتحسين التوصيلية)، المصدر الرئيسي للتنافر هو العيوب عند الحدود بين أشباه الموصلات وطبقة العازل. تعمل هذه العيوب مثل الفيلكرو المجهري: فهي تلتقط الشحنات وتمنعها من التحرك بانتظام.

Jingrui Ma·Yuan Kang·Rui Wu·Zheng Liu·Zong-Hu Li·Tian-Yue Hao·Zhen-Zhen Kong·Gui-Lei Wang·Yong-Qiang Xu·Ran-Ran Cai·Bao-Chuan Wang·Hai-Ou Li·Gang Cao·Guo-Ping Guo

David Deutsch John Preskill George Gamow تصحيح الأخطاء الكمومي النفق الكمي المحاكي الكمومي العازل التوبولوجي

بسيط مبسّط متقدم

فيزياء الطاقة العالية - الشبكة2026-01-201 دarXiv:2601.13530سريع

كُتلة كمومية: كيف أظهرت الأيونات الحياة الحرارية لنظرية غير أبيلية

حاسوب كمومي من الأيونات المحبوسة لعب دور كون صغير. فيه لم تكن الجسيمات تتحرك فحسب، بل كانت تتشابك في عُقد تغير خصائصها عند تبادل الأماكن. تسمى هذه العُقد أنيونات فيبوناتشي — وهي ليست جسيمات عادية، بل أشبه بدوامات في نسيج الفضاء. أراد الفيزيائيون رؤية كيف يصل هذا الكون إلى التوازن الحراري — مثلما يبرد فنجان القهوة إلى درجة حرارة الغرفة.

Tomoya Hayata·Yoshimasa Hidaka·Yuta Kikuchi

David Deutsch John Archibald Wheeler Peter Shor النماذج شبه الكمومية المحاكي الكمومي الديناميكا الحرارية الكمومية الحاسوب الكمومي الحقل الكمومي

بسيط مبسّط متقدم

فيزياء الكم2026-01-241 دarXiv:2601.17580سريع

أخطاء الحاسوب الكمومي تتعلم تصحيح نفسها

الحاسوب الكمومي كأوركسترا، كل عازف فيها يعزف دوره الخاص، لكنه أحيانًا يخطئ. ولكي لا تتحول الموسيقى إلى نشاز، نحتاج إلى قائد يصحح الأخطاء في الوقت المناسب. في الحوسبة الكمومية، تقوم رموز تصحيح الأخطاء بدور قائد الأوركسترا. فهي تفحص باستمرار حالة الكيوبتات (البتات الكمومية) وتُخبرنا أين حدث الخلل. لكن قائد الأوركسترا نفسه قد يُخطئ.

Joshua Viszlai·Satvik Maurya·Swamit Tannu·Margaret Martonosi·Frederic T. Chong

David Deutsch John Preskill Alain Aspect تصحيح الأخطاء الكمومي الحاسوب الكمومي المعلومات الكمومية الخوارزمية الكمومية القياس الكمومي

بسيط مبسّط متقدم

فيزياء الكم2026-01-281 دarXiv:2601.20818سريع

أجهزة الكمبيوتر الكمومية تتعلم إصلاح نفسها بنفسها

اكتسبت أجهزة الكمبيوتر الكمومية آلية إصلاح ذاتي مدمجة. يعمل المخطط ثنائي الأبعاد الجديد كالنسيج الحي: تتفاعل كل خلية كيوبت مع جيرانها وفق قواعد محلية، وتقمّع تلقائيًا الفوضى العشوائية - الإنتروبيا. وعلى عكس الطرق السابقة، لا حاجة للقياسات المستمرة التي تسبب أخطاءً بحد ذاتها.

Gesa Dünnweber·Georgios Styliaris·Rahul Trivedi

David Deutsch John Preskill Alain Aspect تصحيح الأخطاء الكمومي الحاسوب الكمومي المعلومات الكمومية الخوارزمية الكمومية كيوبت

بسيط مبسّط متقدم

فيزياء الكم2026-01-291 دarXiv:2601.21616سريع

كويبت يخبر عن خطئه بنفسه

يشبه الحاسوب الكمومي أوركسترا يعزف فيها كل موسيقي دوره الخاص، لكن عند أي خلل يضطرب. الأخطاء في الكيوبتات تحدث باستمرار: تارة تختل آلة موسيقية، وتارة يفوّت موسيقي نغمة. عادةً، على قائد الأوركسترا أن يخمّن من أخطأ بالضبط، وهذا صعب جدًا. في العمل الجديد، صنع العلماء كيوبتًا يرفع يده بنفسه عندما يخطئ. يُسمى هذا الكيوبت "كيوبت الممحاة" (erasure qubit).

Jiasheng Mai·Qiyu Liu·Xiaowei Deng·Yanyan Cai·Zhongchu Ni·Libo Zhang·Ling Hu·Pan Zheng·Song Liu·Yuan Xu·Dapeng Yu

David Deutsch John Preskill Alain Aspect تصحيح الأخطاء الكمومي كيوبت الحاسوب الكمومي المعلومات الكمومية

بسيط مبسّط متقدم

الخلايا العصبية والإدراك2026-02-031 دarXiv:2602.03240سريع

كيف ينقل الدماغ الأفكار

مكتب يتبادل فيه الموظفون المذكرات. ما دامت المهام قليلة، يعمل كل واحد بمفرده. ولكن يأتي طلب عاجل — وتبدأ بعض الأقسام في إرسال الرسائل بنشاط إلى أقسام أخرى، ويصبح العمل الجماعي أكثر انسجامًا. هذا تقريبًا ما يفعله الدماغ عندما نحاول الاحتفاظ بعدة أشياء في أذهاننا في الوقت نفسه. وجد العلماء طريقة للاطلاع على هذه "المراسلات".

Chetan Gohil·Oliver M. Cliff·James M. Shine·Ben D. Fulcher·Joseph T. Lizier

David Deutsch John Archibald Wheeler Peter Shor الدماغ النماذج شبه الكمومية الشبكات العصبية المتكررة (Recurrent Neural Networks, RNN)آلية الانتباه اتخاذ القرارات

بسيط مبسّط متقدم

فيزياء الكم2026-02-031 دarXiv:2602.03938سريع

المترجم الكمومي: كيف نسمع الخطأ

يشبه الحاسوب الكمومي أوركسترا، حيث كل كيوبت هو عازف، والقياس هو محاولة قائد الأوركسترا سماع من عزف بشكل صحيح. لكن القاعة مليئة بالضجيج: الإشارة تتلاشى، كصوت يمر عبر جدار سميك، وقائد الأوركسترا نفسه أحياناً يخلط بين النغمات. قام الفيزيائيون بقياس هذا الضجيج بدقة تصل إلى كل تداخل على حدة.

Piper C. Wysocki·Luke D. Burkhart·Madeline H. Morocco·Corey I. Ostrove·Riley J. Murray·Tristan Brown·Jeffrey M. Gertler·David K. Kim·Nathan E. Miller·Bethany M. Niedzielski·Katrina M. Sliwa·Robin Blume-Kohout·Gabriel O. Samach·Mollie E. Schwartz·Kenneth M. Rudinger

David Deutsch John Preskill Alain Aspect تصحيح الأخطاء الكمومي القياس الكمومي الحاسوب الكمومي المعلومات الكمومية التشابك الكمي

بسيط مبسّط متقدم

فيزياء الكم2026-02-051 دarXiv:2602.05206سريع

مفتاح كمومي محمي من النقاط العمياء

تنقل الألياف البصرية الضوء، لكنه يهتز ويخفت على طول الطريق. ولكي يحصل الطرفان على نفس المجموعة العشوائية من الأرقام للتشفير، يعمل في جهاز الاستقبال مصحح رقمي — مثل مانع الضوضاء في سماعات الرأس الذي يطرح ضجيج الشارع، لكنه أحيانًا يبتلع معه النغمات الهادئة من الموسيقى. في توزيع المفاتيح الكمومية، هذا المصحح هو خوارزمية ديناميكية: فهو يتكيف باستمرار مع الظروف المتغيرة للقناة.

Lu Fan·Zhengyu Li·Sheng Liu·Xuesong Xu·Tianyu Zhang·Jiale Mi·Dong Wang·Dechao Zhang·Han Li·Song Yu·Yichen Zhang

David Deutsch John Preskill Alain Aspect تصحيح الأخطاء الكمومي توزيع المفتاح الكمومي تحويل فورييه الكمومي الخوارزمية الكمومية المعلومات الكمومية

بسيط مبسّط متقدم

فيزياء الكم2026-02-101 دarXiv:2602.09596سريع

الإنترنت الكمومي: من النظرية إلى الواقع

الرسائل العادية تُعترض، ولا يلاحظ أحد. ابتكر الفيزيائيون وسيلة لإنشاء سر مشترك يتحطم فورًا بنظرة دخيلة. بدلاً من الورق، تُستخدم جسيمات الضوء المفردة. هذا الارتباط الكمومي يستغل القانون: أي قياس يغير الجسم الكمومي. يشبه ذلك عملتين مرتبطتين ارتباطًا لا ينفصم. ترمي الأولى — والثانية، حتى على بُعد 100 كم، تسقط دائمًا على نفس الوجه.

Bo-Wei Lu·Chao-Wei Yang·Run-Qi Wang·Bo-Feng Gao·Yi-Zheng Zhen·Zhen-Gang Wang·Jia-Kai Shi·Zhong-Qi Ren·Thomas A. Hahn·Ernest Y. -Z. Tan·Xiu-Ping Xie·Ming-Yang Zheng·Xiao Jiang·Jun Zhang·Feihu Xu·Qiang Zhang·Xiao-Hui Bao·Jian-Wei Pan

مبرهنة منع الاستنساخ الكمومي نظرية أحادية التشابك الكمومي (Monogamy of Entanglement)Daniel Gottesman David DiVincenzo المعلومات الكمومية توزيع المفتاح الكمومي النقل الآني الكمومي التشابك الكمي تصحيح الأخطاء الكمومي

بسيط مبسّط متقدم

فيزياء الكم2026-02-111 دarXiv:2602.10695سريع

النسخ الكمومي: التشفير يتحدى الحظر

وصفة خبز مكتوبة بحبر متلاشٍ: بينما تقرأها، يذوب الأصل. هكذا تتصرف الكيوبتات — أي قياس يغيرها بلا رجعة. حظر نسخها تنص عليه مبرهنة عام 1982 (Вуттерс، Зурек): يحتوي الكيوبت على энтропия — معلومات مجهولة لا يمكن ببساطة مضاعفتها. لكن يمكن إنشاء نسختين مشفرتين بمفتاح واحد.

Koji Yamaguchi·Leon Rullkötter·Ibrahim Shehzad·Sean J. Wagner·Christian Tutschku·Achim Kempf

مبرهنة منع الاستنساخ الكمومي نظرية أحادية التشابك الكمومي (Monogamy of Entanglement)Daniel Gottesman David DiVincenzo تصحيح الأخطاء الكمومي المعلومات الكمومية الحاسوب الكمومي توزيع المفتاح الكمومي التشابك الكمي

بسيط مبسّط متقدم

فيزياء الكم2026-02-121 دarXiv:2602.11469سريع

ضجيج الحاسوب الكمومي وُجد في سُمك الألومنيوم

الحاسوب الكمومي يشبه أوركسترا حيث يجب على كل عازف أن يعزف نغمته بدقة. لكن في القاعة هناك ضجيج غير مرئي — عيوب في التماسات فائقة التوصيل تُخرج الكيوبتات عن الإيقاع. تُسمى هذه العيوب أنظمة ذات مستويين. إنها مثل الشقوق الصغيرة في الزجاج: صغيرة، لكنها قادرة على إفساد الصورة كاملة. قرر مؤلفو الدراسة معرفة مصدر هذه الشقوق.

Oliver F. Wolff·Harshvardhan Mantry·Rahim Raja·Wei-Hsiang Peng·Kaushik Singirikonda·Seungkyun Lee·Shishir Sudhaman·Rafael Goncalves·Pinshane Y. Huang·Angela Kou·Wolfgang Pfaff

David Deutsch John Preskill Alain Aspect تصحيح الأخطاء الكمومي الحاسوب الكمومي النقطة الكمومية ضجيج القنوات الأيونية

بسيط مبسّط متقدم

فيزياء الكم2026-02-151 دarXiv:2602.14165سريع

الإلكترونيات المبردة: التحكم في الكيوبتات عند 4 كلفن

تعد الحواسيب الكمومية واعدة بحل مسائل يتعذر على الآلات التقليدية حلها، لكن قلبها - الكيوبتات - يتطلب درجات حرارة منخفضة للغاية قريبة من الصفر المطلق. عادةً ما يتم التحكم في الكيوبتات وقراءة حالتها من غرفة دافئة، عبر مدّ العديد من الكابلات عبر المبرد.

Deepak R V·Lokendra Kanawat·Jayadeep K·Priyesh Shukla

David Deutsch John Preskill Alain Aspect تصحيح الأخطاء الكمومي المحاكي الكمومي الحاسوب الكمومي التلدين الكمومي توزيع المفتاح الكمومي

بسيط مبسّط متقدم

الأنظمة شديدة الترابط2026-02-161 دarXiv:2602.15025سريع

أنماط مغناطيسية على كرة صغيرة

على سطح كرة صغيرة، ترتّب الإلكترونات نفسها في أنماط تشبه تموّجات الماء. لاحظ الفيزيائيون منذ زمن أن هذه الصورة البسيطة تصف بدقة مدهشة سلوك الأنظمة الكمومية. لكن لماذا تعمل، بقي لغزًا. قام مؤلفو العمل الجديد بتحليل الآلية الرياضية الكامنة وراء هذا النموذج. اتضح أن حركات الإلكترونات على الكرة يمكن وصفها كتذبذبات بندول.

Luisa Eck·Zhenghan Wang

David Deutsch John Archibald Wheeler Peter Shor تأثير أهارونوف-بوم النماذج شبه الكمومية النموذج القياسي

بسيط مبسّط متقدم

فيزياء الكم2026-02-161 دarXiv:2602.15080سريع

الرقصة الكمومية للحلقات على الدونات

لكل كيوبت حلقة خاصة به، تنزلق بحرية على الدونات. كل المنطق الكمومي يختزل إلى حركات سلسة: انزلق، اقلب، وصِل. فالتشابك، على سبيل المثال، هو عندما يلتصق دوناتان ببعضهما، وتبدأ الحلقات عليهما بالدوران بشكل متزامن، مثل أجزاء آلة تتحرك بتناغم. الاكتشاف الرئيسي: هندسة السطح تملي قواعد اللعبة.

David Deutsch John Preskill Alain Aspect تصحيح الأخطاء الكمومي الحاسوب الكمومي الديناميكا الحرارية الكمومية النماذج شبه الكمومية الجاذبية الكمية (Quantum Gravity)

بسيط مبسّط متقدم

الميزوسكوبيك2026-02-211 دarXiv:2602.18890سريع

كيف نقيس غير المرئي: التعلم الآلي يقرأ الأنماط الإلكترونية

في الغرافين ثنائي الطبقة الملتوي، تتصرف الإلكترونات كالناس في حافلة مزدحمة: كل واحد يشغل مكانًا ويزعج جيرانه. تسمى قوة هذا "الإحجام عن مشاركة المكان" بمعامل هوبارد U. يعتمد عليه ما إذا كانت المادة موصلًا أم عازلًا، لكن قياس U مباشرة صعب جدًا. مجهر المسح النفقي (STM) يلتقط صورًا تُظهر توزيع الإلكترونات.

Nachiket Tanksale·Tobias Stauber

Andrey Markov Claude Shannon John von Neumann التعلم بإشراف ضعيف التعلم التبايني التعلم الآلي التعلم ذاتي الإشراف (Self-Supervised Learning)رؤية حاسوبية (Computer Vision)

بسيط مبسّط متقدم

فيزياء الكم2026-02-221 دarXiv:2602.19042سريع

كيف نحمي الذاكرة الكمومية: نهج هجين

المعلومات الكمومية هشّة: فأدنى ضجيج يمكن أن يدمرها. لذلك ابتُكرت طريقتان للحماية. الأولى هي الفصل الديناميكي: تُرسل نبضات سريعة إلى الكيوبتات تعمل على متوسط الضجيج حتى يصل إلى الصفر. هذا يشبه هز صندوق يحتوي على أشياء قابلة للكسر لمنعها من الاصطدام بالجدران.

Victor Kasatkin·Mario Morford-Oberst·Arian Vezvaee·Daniel A. Lidar

David Deutsch John Preskill Alain Aspect تصحيح الأخطاء الكمومي المعلومات الكمومية الحاسوب الكمومي الخوارزمية الكمومية توزيع المفتاح الكمومي

بسيط مبسّط متقدم

فيزياء رياضية2026-02-221 دarXiv:2602.19120سريع

ترتيب العمليات يغيّر الذاكرة الكمومية

شخصان يقرآن الكتاب نفسه، لكن أحدهما يقلب الصفحة أولاً ثم ينظر إلى النص، بينما يفعل الآخر العكس. يبدو أن النتيجة واحدة. لكن في العالم الكمومي، ترتيب العمليات يغيّر كل شيء. تتناول الدراسة نماذج تُخرج تسلسلات من الرموز، مثل آلة تُصدر تذاكر. داخل هذه الآلة توجد حالة خفية يتم تحديثها، ومنها يُستخرج رمز مرئي. عادةً، يتم تحديث الحالة أولاً ثم إخراج الرمز. قام المؤلفون بقلب الترتيب: الإخراج أولاً ثم التحديث.

Abdessatar Souissi·Abdessatar Barhoumi

David Deutsch John Archibald Wheeler Peter Shor النماذج شبه الكمومية الحاسوب الكمومي التراكب الكمومي التراكب التشابك الكمي

بسيط مبسّط متقدم

الميزوسكوبيك2026-02-241 دarXiv:2602.21363سريع

طبقة رقيقة، كيوبتات هادئة

البت الكمومي يشبه قمة دوارة يجب أن تدور لفترة طويلة دون أن تتمايل. في الجرمانيوم، تعلمنا كيفية إطلاق مثل هذه القمم، لكن الأرضية من حولها تهتز دائمًا: التداخلات الكهربائية تعطل الدوران. لجعل الأرضية أكثر استواءً، عادةً ما تُوضع طبقة سميكة من السيليكون-الجرمانيوم في الأعلى، وهي مثل سجادة تخفف الخطوات.

M. Borovkov·Y. Schell·D. Sokolova·K. Roux·P. Falthansl-Scheinecker·G. Fabris·D. Shah·J. Saez-Mollejo·R. Previdi·I. Taha·Aziz Genç·J. Arbiol·S. Calcaterra·A. D. C. Oliveira·D. Chrastina·G. Isella·A. Bubis·G. Katsaros

David Deutsch John Preskill Alain Aspect تصحيح الأخطاء الكمومي المحاكي الكمومي الحاسوب الكمومي النقطة الكمومية

بسيط مبسّط متقدم

فيزياء الكم2026-02-251 دarXiv:2602.22211سريع

أكواد الكم الجبلية الجليدية: الأخطاء تجعل الحاسوب أذكى

مثل الجبل الجليدي، الجزء المرئي من الكود هو البيانات، وتحت الماء دعامة هائلة من الجسيمات المساعدة. تراقب هذه الجسيمات التشويش بهدوء وتصلح الأخطاء دون المساس بالمعلومات. هذا النهج يغلف العديد من الكيوبتات المنطقية المحمية في عدد متواضع من الكيوبتات الفيزيائية. أُجريت التجربة على معالج من 98 أيونًا في مصيدة كهربائية.

David Deutsch John Preskill Alain Aspect تصحيح الأخطاء الكمومي المعلومات الكمومية الحاسوب الكمومي الخوارزمية الكمومية المحاكي الكمومي

بسيط مبسّط متقدم