رموز شبحية قد تقلل من الأخطاء في الحواسيب الكمومية

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.

مقالات ذات صلة

Atom Computing has demonstrated a neutral-atom quantum computer that can correct its own errors repeatedly during computations. The system scaled error-correcting qubit groups from 16 to 32 while lowering error rates and performed up to 90 consecutive rounds of checks. This development positions the approach as a stronger competitor to superconducting designs.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

Researchers at the University of Chicago have developed a straightforward method to produce complex entangled quantum states using basic adjustments in optical cavity systems. The approach relies on existing laboratory tools and could advance quantum sensing applications. Their findings appear in a recent issue of Physical Review X.

A D-Wave Advantage2 quantum computer is successfully participating in an experimental blockchain called Quip, winning most of the blocks it competes for while consuming far less power than conventional machines.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

Quantum computing firm QuEra aims to deliver a fault-tolerant machine called Libra by 2028, making it available via cloud services. The system would mark a significant step toward practical quantum computing by reducing errors that currently limit the technology's usefulness.

يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط

نستخدم ملفات تعريف الارتباط للتحليلات لتحسين موقعنا. اقرأ سياسة الخصوصية الخاصة بنا سياسة الخصوصية لمزيد من المعلومات.
رفض