حماية بت كمومي هش
وجد فيزيائيون في جامعة هارفارد أن تياراً ثابتاً من الموجات الصوتية يمكن أن يحمي بتاً كمومياً هشاً من محيطه المزعج. الطريقة تقارب ثلاثة أضعاف الوقت الذي يمكن للبت الكمومي الاحتفاظ فيه بالمعلومات.
البتات الكمومية هي الوحدات الأساسية لأجهزة الكمبيوتر الكمومية. إنها حساسة للغاية للحرارة والاهتزاز والمجالات الكهرومغناطيسية الشاردة. أي اضطراب يمكن أن يمحو المعلومات التي تحملها. حماية البتات الكمومية من الضوضاء هي واحدة من أصعب المشاكل في الحوسبة الكمومية، وقد حدت من حجم وموثوقية الآلات الكمومية لسنوات.
كيف يساعد الصوت
استخدم فريق هارفارد تياراً مستمراً من الموجات الصوتية، بشكل فعال درعاً صوتياً، حول البت الكمومي. تخلق الموجات الصوتية حاجزاً وقائياً يمنع الضوضاء القادمة من البيئة. الفكرة تستعير تقنيات مستخدمة في الهندسة الميكانيكية لتخفيف الاهتزازات في الأدوات الحساسة.
اختبر الباحثون النهج على دوران شواغر السيليكون في الماس، وهو نوع من البتات الكمومية المستخدم في العديد من التجارب الكمومية. مع تشغيل الدرع الصوتي، احتفظ البت الكمومي بمعلوماته لمدة تقارب ثلاثة أضعاف المدة بدونها. وصف الفريق العمل في ورقة بحثية نُشرت هذا الشهر.
مسار لشبكات كمومية قائمة على الصوت
تفتح النتيجة طريقاً نحو شبكات كمومية تستخدم الصوت بدلاً من الضوء لربط الرقائق. تنتقل الموجات الصوتية ببطء، وهو ما يمكن أن يكون مفيداً لتخزين ومعالجة المعلومات الكمومية على شريحة. هذا مهم لبناء معالجات أكبر، حيث يجب أن تظل البتات الكمومية متماسكة لفترة كافية لإكمال العمليات الحسابية المعقدة.
يدعم العمل أيضاً الأنظمة الكمومية الهجينة التي تجمع أنواعاً مختلفة من البتات الكمومية. لكل نوع نقاط قوة وضعف. الحماية القائمة على الصوت يمكن أن تسمح للباحثين بخلطها دون فقدان الاستقرار.
يقول الفريق إن النهج ما زال في مرحلة المختبر. هناك حاجة إلى مزيد من العمل لتوسيع نطاقه ليشمل معالجات كمومية أكبر واختباره مع مواد بتات كمومية أخرى. ومع ذلك، تعطي النتيجة مهندسي الكم أداة جديدة لمشكلة أبطأت المجال لسنوات.