تشغيل أقوى كمبيوتر كمي في روسيا

عرض علماء روس في المعهد الفيزيائي التابع لأكاديمية العلوم الروسية حاسوبا كمّيا يضم 70 كيوبتا يعتمد على سلسلة أيونات، وبلغت دقة العمليات أحادية الكيوبت فيه 99.92٪.

أفادت وكالة "تاس" الروسية أن علماء المعهد الفيزيائي التابع لأكاديمية العلوم الروسية عرضوا حاسوبا كمّيا يضم 70 كيوبتا يعتمد على سلسلة أيونات، وبلغت دقة العمليات أحادية الكيوبت فيه 99.92٪، بينما بلغت دقة العمليات ثنائية الكيوبت 95.4٪.

وقال إيليا زاليفاكو، الباحث العلمي الأول في المعهد: "قد استعرضنا أن لدينا 35 أيونا من الإيتيربيوم، ونتحكم في أربع حالات لكل أيون، ما يجعل النظام يعمل كحاسوب كمّي بـ70 كيوبتا".

وأوضح المطورون أن مبدأ عمل الحاسوب يعتمد على التذبذبات الجماعية لسلسلة الأيونات: عند التأثير على أي أيون تبدأ السلسلة بالتذبذب، وتمكّن أنماط التذبذب المشتركة جميع الجسيمات من التفاعل وتنفيذ العمليات الكمية. لتنفيذ العمليات ثنائية الكيوبت، تُستخدم نبضات ليزرية خاصة تُطبق على زوج محدد من الأيونات.

إقرأ المزيد

أهم الاختراعات العلمية والتقنية في روسيا عام 2025

ويختلف هذا التطوير عن أجهزة الكمبيوتر الكمّية الأيونية الكلاسيكية بهيكلية الترميز المختارة. ففي الأنظمة ذات سلسلة أيونات واحدة عادة لا يزيد عدد الكيوبتات عن 35، لأن نمو السلسلة يزيد من تعقيد التحكم بطيف التذبذب وتشابك الحالات الكمية. أما المعهد الفيزيائي فقد زاد عدد الكيوبتات عبر ترميز أكثر كثافة للمعلومات داخل الجسيمات باستخدام أنظمة كمومية رباعية المستويات، ما يعادل كيوبتيْن في أيون واحد.

وللسماح بالتحكم الفردي في كل أيون، يُستخدم شعاعان ليزريان يتحركان بسرعة على طول سلسلة الأيونات لتوجيههما إلى أيون محدد، ما يتيح التحكم المستقل في الحالة الكمية لكل جسيم ومراقبة أربع حالات لكل أيون.

ويتم تنفيذ ترابط الكيوبتات وفق مخطط "النجمة الثلاثية"، ما يسمح بإجراء العمليات الكمية بين مختلف الكيوبتات دون التقيد بالجيران الأقرب فقط. وقد شغّل النظام عدة خوارزميات كمية، بما في ذلك خوارزمية البحث في قاعدة البيانات (جروفر)، وخوارزمية بيرنشتاين-فازيراني، وإعداد حالة GHZ.

وأشار المطورون إلى أن النظام مخصص للاختبارات العملية وتحسين الخوارزميات الكمية، ويُستخدم حاليا لتشغيل الحسابات عبر منصة سحابية.

المصدر: تاس