تقدم علمي نحو«الحوسبة الكمية» وتصحيح أخطاء دوائر الكم الكهربائية

أحرز العلماء تقدمًا نحو تصحيح الأخطاء التى من المتوقع أن تؤثر على “الحوسبة الكمية” Quantum Computing.
والحواسيب الكمية يمكنها تقديم أداء أكبر بكثير مقارنة بالأنواع التقليدية من الحواسيب، لكن التقدم باتجاه الاستخدام التجارى لهذه الآلات فى تباطؤ.
والآن، نجح علماء من مركز أبحاث واطسون التابع لشركة آى بى ام IBM فى اكتشاف طريقة جديدة لتصحيح أخطاء دوائر الكم الكهربائية.
ونشرت تفاصيل الاكتشاف فى مجلة “ناتشر كومينكاشنز” العلمية.
وتسمى وحدة المعلومات الأساسية فى الحواسيب التقليدية “بتس” Bits وتخزن كسلسلة من 1s و0s، بينما وحدة التخزين فى الحواسيب الكمية تسمى “كيوبتس qubits ويمكنها أن تكون كلا من 1s و0s فى وقت واحد.
نظريًا، فإن هذا يمنح الحواسيب الكمية قوة هائلة لإجراء العمليات الحسابية ومعالجة البيانات مقارنة بالأنواع التقليدية.
لكن المعلومات الكمية تكون هشة، كما أن أخطاء الحسابات التى تحدث فى النظام الكمى يمكن أن تدخل من خلال عدة عوامل مثل الحرارة والإشعاع الكهرومغناطيسى وعيوب فى المكونات.
والتحكم أو إزالة مثل هذه الأخطاء يعد أحد أكبر تحديات استغلال طاقة الحوسبة الكمية.
ونجح فريق آى بى ام فى اكتشاف وقياس نوعين رئيسيين من الأخطاء الكمية تسمى “بت- فليب وفيس – فليب” والتى ستحدث فى أى حاسوب كمى حقيقى.
وأظهر الفريق بروتوكولات حماية فى الدائرة الكمية المكونة من شبكة مربعة لأربعة كيوبتس فائقة التوصيل على شريحة ما يقرب من ربع بوصة مربعة.
وادعت آى بى ام أن الشكل المربع من الدائرة يجعلها أكثر استيعابا من المصفوفات الخطية التى استخدمتها المجموعات الأخرى.
وقال البروفيسور آلان وودوارد، خبير حوسبة فى جامعة سيرى ببريطانيا:“ إن العمل يمثل خطوة للأمام، لكنه كان تطورًا هامًا أكثر منه ثورة.”