على طريقة "هاري بوتر".. أكسفورد تكشف أسرار الانتقال الآني عبر الحوسبة الكمومية

في إنجاز علمي غير مسبوق، حقق باحثون من جامعة أكسفورد تقدماً مهماً في مجال الحوسبة الكمومية عبر تطوير حاسوب كمي فائق قابل للتوسع، والذي يمتلك القدرة على إجراء النقل الآني الكمومي. 

ويعد هذا الاكتشاف خطوة هامة نحو تجاوز التحديات التي طالما أثرت على قابلية التوسع في تقنيات الحوسبة الكمومية، ما يمهد الطريق لتحقيق تقنيات ثورية قد تغير ملامح صناعة التكنولوجيا بشكل جذري.

لطالما كانت الحوسبة الكمومية مجالاً واعداً، لكن تحقيق تقدم كبير في استخدامها على نطاق عملي ظل معلقاً لعقود. إلا أن هذه الاكتشافات الأخيرة قد تضع أسساً جديدة لعصر من الحوسبة المتقدمة التي تعتمد على الخصائص المدهشة للفيزياء الكمومية.

النقل الآني الكمومي: خطوة نحو "الإنترنت الكمومي"

يعتبر النقل الآني الكمومي، الذي حققه فريق أكسفورد، خطوة حاسمة نحو بناء "الإنترنت الكمومي"، وهو ما قد يمثل طفرة في مجال الاتصالات الآمنة والحوسبة المتقدمة. لقد حلت هذه الأجهزة الكمومية الجديدة محل البتات التقليدية المستخدمة في الحوسبة الرقمية، واستبدلتها بالبتات الكمومية (الكيوبتات) التي تتيح لها العمل كـ"واحد" و"صفر" في نفس الوقت، وهي خاصية تُعرف بالتراكب الكمومي.

هذا التطور يجعل الحواسيب الكمومية قادرة على معالجة المعلومات بقدرات تفوق بكثير تلك التي توفرها الحواسيب التقليدية، والتي تعتمد على البتات الثنائية.

تحقيق النقل الكمومي للبوابات المنطقية عبر الشبكة

على الرغم من أن نقل الحالات الكمومية بين أنظمة منفصلة كان قد تحقق مسبقاً، فإن الباحثين في أكسفورد قد خطوا خطوة أكبر عبر تحقيق النقل الآني الكمومي للبوابات المنطقية، وهي العناصر الأساسية لتنفيذ خوارزميات الحوسبة الكمومية. هذا التطور لا يعزز قدرة الحواسيب الكمومية فحسب، بل يسمح بربط معالجات كمومية متعددة لتشكيل جهاز كمبيوتر كمي واحد متكامل.

توسيع نطاق الحوسبة الكمومية باستخدام تقنيات موجودة

أوضح الباحثون أن هذه الأنظمة الكمومية الجديدة يمكن بناؤها وتوسيعها باستخدام التقنيات الحالية المتاحة، مما يعزز آمال العلماء في تحقيق ثورة حقيقية في الحوسبة الكمومية دون الحاجة لتطوير تكنولوجيات جديدة بالكامل.

وقال البروفيسور ديفيد لوكاس، المحقق الرئيسي في الدراسة، "تثبت تجربتنا أن معالجة المعلومات الكمية الموزعة عبر الشبكة ممكنة باستخدام التكنولوجيا المتوفرة حالياً، رغم أن توسيع نطاق الحوسبة الكمومية يمثل تحدياً تقنياً كبيراً سيتطلب جهوداً علمية وهندسية مكثفة في السنوات المقبلة."

آفاق المستقبل: الحوسبة الكمومية والشبكات الكمومية

نتائج هذا البحث المنشور في مجلة Nature تحت عنوان "الحوسبة الكمية الموزعة عبر رابط شبكة بصرية" تُعد بمثابة إشراقة جديدة على الطريق الطويل نحو تطوير أنظمة حوسبة كمومية قابلة للتوسع. إن إنشاء شبكات كمومية فائقة الأمان يعتمد على هذه الاكتشافات، مما يعزز آمال العلماء في تحقيق الإنترنت الكمومي الذي سيكون أكثر أمانًا وفعالية في نقل البيانات مقارنة بالشبكات الحالية.

هذا الإنجاز يفتح الأفق أمام تطورات جديدة في الحوسبة الكمومية قد تغير من شكل الحياة الرقمية كما نعرفها، ويمهد الطريق لابتكارات قد تقود البشرية نحو آفاق غير مسبوقة في عالم التكنولوجيا والاتصالات.