اختراق علمي ضخم يجعل تصنيع الكمبيوتر العملاق أمر ممكن

أعلن مجموعة من العلماء مؤخرًا أن أجهزة الكمبيوتر الكمومية (الكمبيوتر العملاق) يمكن أخيرًا صنعها على نطاق واسع بعد عدد من الاختراقات العلمية الكبرى.

يُظهر البحث الجديد أنه من الممكن صنع أجهزة كمبيوتر كمومية قوية وموثوقة تعتمد على السيليكون، والتي ستكون متوافقة مع تكنولوجيا التصنيع الحالية.

تظهر ثلاث أوراق علمية منفصلة معًا أن هذه المعالجات الكمومية القائمة على السيليكون يمكن الاعتماد عليها وفعالة بدرجة كافية بحيث يمكن صنعها واستخدامها في العالم الحقيقي.

وتُظهر كل ورقة من الأوراق الثلاث أجهزة كمبيوتر كمومية خالية من الأخطاء بنسبة تزيد عن 99.9 في المائة ، وهي أعلى بكثير من عتبة 99 في المائة التي تعتبر معيارًا لأجهزة الكمبيوتر المتسامحة مع الأخطاء. على هذا النحو، يمكن أخيرًا أن يكونوا جاهزين للاستخدام في التطبيقات الفعلية.

وقال أندريا موريلو من جامعة نيو ساوث ويلز بالولايات المتحدة الأمريكية، قائد أحد هذه الأبحاث الثلاثة: "عندما تكون الأخطاء نادرة جدًا، يصبح من الممكن اكتشافها وتصحيحها عند حدوثها". وتابع "يوضح هذا أنه من الممكن بناء أجهزة كمبيوتر كمومية ذات نطاق كاف وقوة كافية للتعامل مع العمليات الحسابية ذات المعنى."

من المتوقع أن تغير أجهزة الكمبيوتر الكمومية، إذا نجحت، خريطة العالم التكنولوجية، حيث تقدم قدرًا أكبر من القوة الحاسوبية وطرقًا مختلفة لإجراء العمليات الحسابية أكثر مما كان ممكنًا من قبل، حيث يتسابق الباحثون في جميع أنحاء العالم لبناء أنظمة كمية أكبر، بالحجم والتعقيد المطلوبين للتطبيقات المفيدة.

لكن هذا العمل أعاقه مجموعة كاملة من الصعوبات. تتمثل إحدى المشكلات في الضوضاء الناتجة في الكيوبتات الموجودة في قلب التكنولوجيا، مما يجعلها عرضة للأخطاء - ومع زيادة عدد البتات، تزداد الضوضاء أيضًا، مما يجعل من الصعب توسيع نطاق الأنظمة.

لكي تكون مفيدة بالفعل، يعتقد الباحثون أن النظام سيكون مطلوبًا للوصول إلى عتبة 99 في المائة على الأقل. حتى الآن، لم يفعل العلماء ذلك إلا في أنواع أخرى من الدوائر، لكن يصعب تكوينها على نطاق كافٍ لجعل أجهزة الكمبيوتر موثوقة وواسعة النطاق بما يكفي لتكون مفيدة.

ومع ذلك ، من خلال مجموعة متنوعة من الاختراقات الجديدة، تمكن الباحثون وراء الورقة الجديدة من الوصول إلى هذه العتبة والقيام بذلك باستخدام التكنولوجيا التي يمكن بالفعل إنتاجها على نطاق واسع، نظرًا لأنها تشبه تصنيع أشباه الموصلات الذي يحدث اليوم لأجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية.

يأمل العلماء أن يُظهر البحث الآن أنه يمكن استخدام السيليكون لصنع أجهزة كمبيوتر كمومية ناجحة - وأنه يمكنهم العمل على تصميمها لتكون أكبر وأكثر قدرة.