ابتكر علماء الفيزياء اليابانيون معالجاً كمومياً ثنائي الكيوبيتات يعمل بسرعة قياسية ويقوم على ‏الذرات الباردة‎.‎

وإنه قادر على أداء مئات الملايين من العمليات في الثانية. أعلن ذلك الاثنين 8 أغسطس المكتب ‏الصحفي في المعهد القومي للعلوم الطبيعية في اليابان‎ (NINS).

وجاء في بيان نشره المكتب الصحفي أن علماء الفيزياء يعملون على تسريع الكيوبتات على مدى ‏عقدين من الزمن للتقليل من احتمالية تسبب الضوضاء العشوائية في حدوث خلل وظيفي. وتسمح ‏سرعة التنفيذ الفائقة للعمليات المنطقية، التي يستغرق حساب كل منها 6.5 نانوثانية فقط ‏بالحوسبة أسرع بمئة مرة من سرعة حدوث الضوضاء في عمل الكيوبتات، الأمر الذي يسمح ‏بتجاهل تأثيرالضوضاء على جهاز الكمبيوتر‎.‎

يذكر أن هناك عدة أنواع من الكيوبتات، بصفتها مثيلات كمومية لبيتات الكمبيوتر المبنية على ‏أساس الموصلات الفائقة والذرات أو الأيونات المفردة وأشباه الموصلات. ولا تزال الأنواع ‏الثلاثة الأولى من خلايا الذاكرة تقود “السباق الكمومي” الخاص بتصميم المزيد والمزيد من ‏أجهزة الحوسبة المعقدة، نظرا لأن عملها أكثر ملاءمة للتحكم، مع ذلك فإن الكيوبتات من هذا ‏النوع ترتكب أخطاء أقل في الحسابات‎.‎

وتنحصر إحدى العقبات الرئيسية التي تمانع التطوير اللاحق لمثل هذه الحواسيب في أنها تقضي ‏الكثير من الوقت في القيام حتى بأبسط العمليات المنطقية. ولذلك تكون غالبية أجهزة الكمبيوتر ‏الكمومية أدنى فاعلية من نظيراتها المصنوعة من السيليكون بعدة مراتب. ويعيق هذا الأمر ‏العمليات الحسابية المعقدة التي تنطوي على عدد كبير من الخطوات‎.‎

وقام فريق من علماء الفيزياء اليابانيين بقيادة، كينجي أوموري، الأستاذ في المعهد الوطني للعلوم ‏الطبيعية في اليابان، بحل هذه المشكلة بالنسبة إلى أجهزة الكمبيوتر الكمومية القائمة على الذرات ‏الباردة. وتلعب جسيمات خاصة يسميها العلماء بذرات “ريدبيرج”، دور البيتات الكمومية داخل ‏هذه الحواسيب‎.‎
قام البروفيسور، أوموري وزملاؤه بتسريع عمل أجهزة الكمبيوتر الكمومية القائمة على ذرات ‏ريدبيرج بعدة مراتب، وأصبح هذا الأمر ممكنا بسبب تطوير إستراتيجية جديدة لإخضاع ذرات ‏الروبيديوم 87 للإشعاعات باستخدام نبضات إشعاع ليزر فائقة القصر وقوية في الوقت نفسه‎.‎

يقول علماء الفيزياء حاليا إن العملية برمتها تستغرق حوالي 6.5 نانوثانية، أي أسرع بنحو 100 ‏مرة من أجهزة الكمبيوتر الكمومية الأخرى القائمة على الذرات الباردة. ويأمل الباحثون أن يؤدي ‏اختراعهم إلى تصميم أجهزة كمبيوتر جديدة قادرة على أداء مئات الملايين من العمليات في ‏الثانية وحل مشكلات معقدة يمكن الاستفادة منها في الممارسة‎.‎