المحاكي الكمومي
المحاكي الكمومي هو منصة تجريبية تناظرية تستخدم نظاماً كمومياً مضبوطاً بدقة لدراسة سلوك نظام آخر أقل سهولة. وبخلاف الحاسوب الكمومي الشامل، لا يحتاج المحاكي إلى تصحيح كامل للأخطاء كما يسهل توسيع نطاقه. ومن أشهر تطبيقاته: الأيونات في مصائد باول، والدوائر فائقة التوصيل، والرقائق الفوتونية، والشبكات الضوئية ذات الذرات المتعادلة.
التاريخ
طرح الفكرة ريتشارد فاينمان عام 1982: نحتاج أجهزة كمومية لمحاكاة العالم الكمومي. وظهرت أولى المحاكيات العاملة المعتمدة على مكثفات بوز-أينشتاين الذرية في مطلع الألفية الثالثة.
كيف يعمل
يُنتج الباحثون سحابة من الذرات في حالة خاصة: مكثف بوز-أينشتاين، حيث تتحرك كل الجسيمات كـ«سائل كمومي» واحد. ثم يشكلون بالليزر «بلورة ضوئية» (شبكة ضوئية) بالهندسة المطلوبة. وبتغيير شدة الليزر والمغناطيسات الخارجية، يبرمجون شروطاً تحاكي النظام المراد دراسته. وتعطي صورة توزع الذرات في نهاية التجربة الجواب.
💡 في عام 2012، أعاد محاكٍ مكون من 300 ذرة في شبكة ضوئية إنتاج الترتيب المضاد للمغناطيسية الحديدية — وهو التأثير الرئيسي الذي يُعتقد أنه المسؤول عن التوصيل الفائق عند درجات الحرارة العالية.