استخدم الباحثون التراكب الكمي لمساعدة الكيوبيتات على انتهاك حد كمي أساسي، مما يسمح لها بالاحتفاظ بالمعلومات خمس مرات أطول. يشمل هذا الاختراق نظامًا من ثلاث كيوبيتات يظهر ارتباطات شديدة عبر الزمن. قد يعزز هذا الاكتشاف تطبيقات الحوسبة الكمية والمقياسة.
لطالما ناقش الفيزيائيون الحدود بين العالمين الكمي والكلاسيكي، مع اختبار رئيسي طوره أنتوني ليجيت وأنوبام جارج في عام 1985 لتقييم السلوك الكمي من خلال الارتباطات الزمنية. تقيس هذه الارتباطات مدى قوة ارتباط خصائص جسم في أوقات مختلفة، حيث تظهر الأجسام الكمية درجات عالية بشكل غير عادي. ومع ذلك، كان يُعتقد أن الدرجات محدودة بحد تسيرلسون الزمني (TTB)، وهو حد لا يمكن حتى للأنظمة الكمية تجاوزه. تحدى فريق بقيادة أرجيت شاترجي في معهد العلوم التعليمية والبحثية الهندي في بونه هذا. باستخدام جزيء قائم على الكربون يحتوي على ثلاث كيوبيتات —الوحدات الأساسية للحواسيب الكمية— قاموا بتكوين النظام لتجاوز TTB بشكل كبير. سيطر الكيوبيت الأول على الكيوبيت الثاني، أو الهدف، عبر حالة تراكب كمي، مما يجعله يتصرف بطريقتين متناقضتين في وقت واحد، مثل الدوران عكس عقارب الساعة ومعها. قاس كيوبيت ثالث بعد ذلك خصائص الهدف. أنتجت هذه الإعداد إحدى أكبر الانتهاكات المحتملة لـ TTB. نتيجة لذلك، قاوم كيوبيت الهدف الانهيار الكمي —فقدان المعلومات الكمية عبر الزمن— خمس مرات أطول من المعتاد. لاحظ شاترجي أن «هذه المتانة مرغوبة ومفيدة في أي موقف يجب فيه التحكم الدقيق في الكيوبيتات، مثل الحوسبة». أبرز عضو الفريق إتش. إس. كارتيك من جامعة غدانسك في بولندا التطبيقات في المقياسة الكمية، قائلاً إن هناك «إجراءات... يمكن تعزيزها بهذا النوع من التحكم في الكيوبيتات»، مثل كشف دقيق للحقول الكهرومغناطيسية. أشاد لي لو من جامعة سن يات-سن في الصين بالعمل لتوسيع فهم السلوك الزمني الكمي، حيث يظهر الانتهاك الشديد لـ TTB كمية عميقة في النظام. أضاف كارتيك أنه «شهادة قوية على مدى الكمية التي كانت موجودة في النظام الثلاثي كاملاً». يظهر البحث في Physical Review Letters (DOI: 10.1103/vydp-9qqq).
