علماء يكتشفون اختراقًا جديدًا في الحوسبة الكمومية
بحثاء في جامعة رائدة طوروا خوارزمية كمومية جديدة تحسن بشكل كبير تصحيح الأخطاء في الحواسيب الكمومية. يمكن لهذا التقدم تسريع التطبيقات العملية في التشفير واكتشاف الأدوية. نُشر الدراسة في مجلة مرموقة في 27 سبتمبر 2025.
في دراسة حديثة سلطت عليها ScienceDaily الضوء، أعلن فريق من الفيزيائيين عن خطوة كبيرة إلى الأمام في تكنولوجيا الحوسبة الكمومية. أجرت البحوث علماء من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)، وتقدم كودًا مبتكرًا لتصحيح الأخطاء الكمومية يقلل من معدلات الخطأ بنسبة تصل إلى 50% مقارنة بالطرق السابقة.
يتركز الاختراق على خوارزمية جديدة تُدعى 'Quantum Fidelity Enhancer' (QFE)، والتي تستخدم كيوبيتات متشابكة للكشف عن الأخطاء الحسابية وتصحيحها في الوقت الفعلي. شرحت الباحثة الرئيسية الدكتورة إلينا فاسكيز: 'تعاني الأنظمة الكمومية التقليدية من الانهيار الكمي، حيث تفقد الكيوبيتات حالتها الكمومية بسبب الضوضاء البيئية. خوارزمية QFE الخاصة بنا تستقر هذه الحالات، مما يجعل الحواسيب الكمومية أكثر موثوقية للمحاكاة المعقدة.'
بدأت جدول زمني المشروع في أوائل 2024، عندما حصل الفريق على تمويل من المؤسسة الوطنية للعلوم. على مدى 18 شهرًا، اختبروا الخوارزمية على معالج نموذجي يحتوي على 50 كيوبيت، محققين معدل وفاء بنسبة 99.2%—تحسن ملحوظ من معيار 95% للتكنولوجيات المنافسة. شملت الدراسة تعاونًا مع IBM Quantum، مما قدم الوصول إلى أجهزة متقدمة.
يكشف السياق الخلفي أن الحوسبة الكمومية كانت مجالًا للبحث المكثف منذ التسعينيات، مع استثمار شركات مثل غوغل وريجيتي مليارات. ومع ذلك، يظل تصحيح الأخطاء عقبة رئيسية؛ بدونها، تكون الميزة الكمومية على الحواسيب الكلاسيكية محدودة. يعالج هذا التطور ذلك من خلال دمج التعلم الآلي للتنبؤ بنمط الأخطاء بشكل استباقي.
الآثار بعيدة المدى. في التشفير، يمكن للأنظمة الكمومية المحسنة كسر التشفير الحالي أسرع، مما يدفع نحو خوارزميات مقاومة للكم. للاكتشاف الدوائي، قد تحاكي الدقة المحسنة التفاعلات الجزيئية على مقاييس غير مسبوقة، مما يسرع محتملًا علاج الأمراض مثل السرطان. لاحظت الدكتورة فاسكيز: 'هذا ليس نظريًا فقط؛ نحن نرسم الطريق للحواسيب الكمومية لحل مشكلات العالم الحقيقي خلال العقد.'
بينما البحث واعد، يحذر الخبراء من أن التوسع إلى آلاف الكيوبيتات سيحتاج إلى ابتكارات أجهزة إضافية. لم يتم العثور على تناقضات كبيرة في المصدر، الذي يستمد من الورقة الأصلية المراجعة من قبل الأقران في Nature Quantum Information.