موجات صوتية تحمي البتات الكمومية من الضوضاء وتضاعف زمن الاحتفاظ بالبيانات ثلاث مرات

البتات الكمومية هشة بطبيعتها

البتات الكمومية، أو الكيوبتات، هي اللبنات الأساسية لأجهزة الكمبيوتر الكمومية. تحمل المعلومات في حالات دقيقة يسهل تدميرها بالحرارة والاهتزاز والضوضاء الكهربائية. إبقاء الكيوبت مستقرًا حتى لجزء من الثانية هو مشكلة هندسية صعبة. تعتمد معظم التصاميم على البرودة الشديدة أو تصحيح الأخطاء المعقد لحماية البيانات.

الصوت كدرع

اتخذ علماء الفيزياء في هارفارد نهجًا مختلفًا. استخدموا تيارًا ثابتًا من الموجات الصوتية لحماية كيوبت من محيطه المليء بالضوضاء. كان الكيوبت عبارة عن دوران شاغر سيليكوني داخل بلورة ألماس. خلقت الموجات الصوتية حاجزًا وقائيًا يمنع التداخل الخارجي. في الاختبارات، ضاعفت التقنية تقريبًا المدة التي احتفظ فيها الكيوبت بمعلوماته ثلاث مرات.

مسار نحو الشبكات الكمومية

النتائج، المنشورة في Nature Physics، تشير إلى شبكات كمومية قائمة على الصوت على الرقائق. كما تفتح الباب أمام أنظمة هجينة تجمع أنواعًا متعددة من الكيوبتات. لأن النهج يعمل على مستوى الرقاقة، يمكن أن يتوافق مع طرق التصنيع الحالية. هذا مهم للتوسع: أجهزة الكمبيوتر الكمومية تحتاج إلى آلاف أو ملايين الكيوبتات المستقرة لحل مشاكل حقيقية. قال فريق هارفارد إن الخطوة التالية هي اختبار التقنية على مصفوفات أكبر من الكيوبتات ودمجها مع تصنيع الرقائق القياسي. إذا نجح ذلك، يمكن أن تصبح طريقة الدرع الصوتي أداة قياسية لمهندسي الكم. شركات الحوسبة الكمومية تتابع العمل عن كثب، لأن الاستقرار هو أكبر عائق أمام الآلات المفيدة.