طوّر باحثون خوارزميات تُدعى رموز شبحية لجعل الحواسيب الكمومية أقل عرضة للأخطاء، مما قد يسمح لها بتشغيل محاكاة معقدة بكفاءة أكبر. تمكّن هذه الرموز من تشابك كيوبيتات منطقية دون تدخلات فيزيائية، مما يقلل من مخاطر الأخطاء. يظهر النهج وعداً للمهام التي تتطلب تشابكاً واسعاً، على الرغم من أنه ليس حلاً كاملاً لتحديات الحوسبة الكمومية.
تواجه الحواسيب الكمومية عقبات كبيرة بسبب الأخطاء التي ألقت منذ زمن طويل الشك على فائدتها العملية. شكّك فيزيائيو العصر المبكر في ما إذا كان بإمكان هذه الأجهزة الأداء بشكل موثوق على الإطلاق، نظراً لصعوبة تصحيح الأخطاء. اليوم، توجد أنواع مختلفة من الحواسيب الكمومية وقد ساهمت في اكتشافات علمية، لكن مشكلة الأخطاء ما زالت قائمة دون حل نهائي. َن شايان ماجيدي في جامعة هارفارد وزملاؤه رموز شبحية كعلاج. تتعامل هذه الخوارزميات مع الحسابات التي تشمل خطوات عديدة، والتي تكون طويلة ومعرضة لتراكم الأخطاء. تعمل الحواسيب الكمومية باستخدام وحدات فيزيائية تُدعى كيوبيتات، لكن الحسابات المقاومة للأخطاء تعتمد على كيوبيتات منطقية—مجموعات من الكيوبيتات الفيزيائية التي تشارك المعلومات لخفض معدلات الأخطاء. ًَ، يتطلب التلاعب بالكيوبيتات المنطقية إجراءات فيزيائية، مثل تطبيق ليزر أو ميكروويف لتشابكها أو تغيير خصائصها. أما رموز شبحية، فتمكّن من تشابك كيوبيتات منطقية متعددة دون أي تدخلات من هذا القبيل، مكتسبة اسمها من هذا التأثير «الشبحي». يقلل ذلك من عدد العمليات الفيزيائية المطلوبة، مما يعزز الكفاءة ويقلل من فرص حدوث الأخطاء. ِيق في محاكاة حاسوبية، اختبر الفريق رموز شبحية على مهمّتين: إعداد حالة كيوبيت خاصة شائعة الاستخدام في الحسابات، ومحاكاة نموذج مبسّط لحالة مادة كمومية. كانت النتائج أكثر دقة بنسبة تصل إلى 100 مرة من تلك الناتجة عن طرق تصحيح الأخطاء التقليدية. ِظ ماجيدي أن رموز شبحية ليست عالمية؛ إنها تؤدي الأفضل في سيناريوهات تتطلب بالفعل مستويات عالية من التشابك. «إنها ليست غداء مجاني. إنها مجرد غداء كان موجوداً بالفعل ولم نكن نأكله»، يقول. َن مارك هوارد في جامعة غالواي بين اختيار رموز تصحيح الأخطاء وبين اختيار الدروع: تقدم رموز شبحية مرونة مثل الدروع المتسلسلة لكنها تتطلب كيوبيتات أكثر وقد لا تناسب جميع التطبيقات. يضيف دومينيك ويليامسون في جامعة سيدني أن تنافسيتهم تعتمد على تقدم الأجهزة المستقبلي. ِيق يُتعاون فريق ماجيدي مع بناة حواسيب كمومية باستخدام ذرات شديدة البرودة، بهدف تخصيص البرامج بدقة أكبر لمهام وأجهزة محددة. َر البحث يظهر في مخطوطة أولية على arXiv برقم DOI: 10.48550/arXiv.2601.20927.