معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا يحقق رقمآ قياسيآ في الإقتران الكمي ، ممهدآ الطريق لحوسبة كمومية أسرع بعشر مرات

معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا يحقق رقمآ قياسيآ في الإقتران الكمي ، ممهدآ الطريق لحوسبة كمومية أسرع بعشر مرات

المقدمة :::---

لطالما وعدت الحوسبة الكمومية بإختراقات ثورية لكن هناك عائقآ واحدآ يلوح في الأفق :: السرعة و الآن كشف فريق من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا عن دائرة فائقة التوصيل , و هو إبتكار  يحقق تفاعلآ قياسيآ بين الضوء و المادة , مما قد يسرع العمليات الكمومية بعشرة أضعاف , كما يقرب هذا التقدم أجهزة الكمبيوتر الكمومية المقاومة للأخطاء بشكل كبير من الواقع العملي .

التفاصيل الرئيسية :::---

1 - التحدي الأساسي

• تعتمد أجهزة الكمبيوتر الكمومية على كيوبتات يجب معالجتها وقراءتها قبل أن تفقد تماسكها ثم تدهور المعلومات الكمومية .

• تكافح الأنظمة الحالية لإجراء تصحيح الأخطاء و الحسابات بسرعة كافية للحفاظ على الموثوقية .

2 - الإنجازات

• اخترعه خريج الدكتوراه يوفينغ "برايت" و الباحث الرئيسي كيفن أوبراين في مختبر أبحاث الإلكترونيات بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا , حتى طوره لهذه المرحلة لكنه في البداية طور لتعزيز إكتشاف الفوتونات في أنظمة المعلومات الكمومية , ثم تطور ليصبح مكونآ أساسيآ لتحسين التحكم في تقنيات الكيوبت .

كما يتيح قوة إقتران قياسية بين الضوء (الفوتونات) و المادة الكيوبت ، و هو عامل أساسي لكفاءة العمليات الكمومية . 

مميزات العمل :::---

• يعتبر هذا التطوير الإخير مجرد دائرة فائقة التوصيل مصممة لتضخيم التفاعلات دون إحداث ضوضاء أو فقدان تماسك كبير .

• من خلال تعزيز اقتران الضوء و المادة يحسن هذا الإبتكار سرعة و دقة قراءة البتات الكمومية والتحكم فيها .

• يسمح هذا التفاعل الأقوى بعمليات بوابة أسرع و دورات تصحيح أخطاء أسرع , و هي خطوات حاسمة في الحوسبة الكمومية .

التأثير المحتمل :::---

• قد يمكن من إجراء عمليات أسرع بعشر مرات من أجهزة الكم فائقة التوصيل الحالية .

• يقرب هذا المجال من الحوسبة الكمومية المقاومة للأخطاء , حيث يمكن من تصحيح الأخطاء آنيآ دون فقدان المعلومات .

• قد يقلل أيضآ من تعقيد الأجهزة من خلال تحسين كفاءة الإقتران ، مما قد يخفض من التكلفة الإجمالية للنظام .

أهمية أوسع :::---

• يعتمد هذا الإبتكار على أبحاث معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) طويلة الأمد في دوائر الكم فائقة التوصيل ومعالجة المعلومات الكمومية من زمن طويل .

• بالإضافة إلى الحوسبة يمكن أن يعزز إقتران الضوء و المادة الأقوى للإستشعار الكمومي , و تأمين الإتصالات و المحاكاة الكمومية  •يوضح الدور المتزايد لإبتكارات هندسة الأجهزة في معالجة تحديات مقبلة التوسع في مجال الحوسبة الكمومية . 

أبرز النقاط :::--

يسمح التصميم بنسب تشغيل أو إيقاف عالية مما يقلل من التفاعلات غير المرغوب فيها بين البتات الكمومية .

يمكن لهذا الإبتكار أن يقلل بشكل كبير من الوقت اللازم لخوارزميات الكم المعقدة .

كما يظهر البحث مسارآ واعدآ نحو بناء حواسيب كمومية أكبر و أكثر متانة و قوة .

إحصائيات :::---

حقق هذا الإبتكار إنخفاضآ بمقدار 20 ضعفآ في الوقت اللازم لتشغيل بوابة كمومية رئيسية مقارنة بالطرق السابقة .

كما يظهر الإبتكار نسبة تشغيل أو إيقاف تتجاوز 10,000:1، مما يشير إلى دقة عالية في تفاعلات البتات الكمومية .