ﺑﺎﺣﺜﻮﻥ ينجحون بنقل 10000 ﺑﺖ ﻛﻤﻲ ﻣﻦ ﺍﻟﻤﻌﻠﻮﻣﺎﺕ ﻓﻲ ﺍﻟﺜﺎﻧﻴﺔ ﺍﻟﻮﺍﺣﺪﺓ

ﺑﺎﺣﺜﻮﻥ ينجحون بنقل 10،000 ﺑﺖ ﻛﻤﻲ ﻣﻦ ﺍﻟﻤﻌﻠﻮﻣﺎﺕ ﻓﻲ ﺍﻟﺜﺎﻧﻴﺔ ﺍﻟﻮﺍﺣﺪﺓ بتطبيق التّشابُك الكمي (اقرأ المزيد عن التشابك الكمي في آخر المقال).

للمرة الأولى، قام باحثون بنقل 10،000 بت كمي من المعلومات في الثانية الواحدة داخل دوائر صلبة.

على الرغم من أن هذا الإنجاز يختلف عن النقل الشامل - كالذي شوهد في برامج الخيال العلمي مثل ستار تريك Star Trek- يوضح هذا الانجاز الرائع ما قد يكون ممكنا مع جهاز كمبيوتر كمي. النتائج التي حصل عليها العلماء من المعهد الاتحادي السويسري للتكنولوجيا تم نشرها في مجلة نيتشر the journal Nature.

في تجربتهم، بَاعَد فريق البحث بين ثلاث دوائر إلكترونية ذات حجم يساوي بضعة ميكرونات على شريحة كمبيوتر، المسافة بين كل دائرة هي 7 ميليمتر. اثنتين من الدوائر تعمل كآلية إرسال، في حين الأخرى تعمل كمستقبل. قام العلماء بتبريد الشريحة ل للاقتراب إلى الصفر المطلق بعد ذلك قاموا بإطلاق تيار كهربائي داخل الدوائر.

عند تلك الدرجة المنخفضة و الشديدة البرودة من الحرارة، تتصرف الإلكترونات في الدائرة ــ المعروفة بـ البتات الكمية او كوبيت qubits- تتصرف وفقا لقواعد ميكانيك الكم - الكوبيت تصبح متشابكة. هذا يعني أنها أصبحت مرتبطة فيما بينها، وتُقاسِم الحالات الكمية المتطابقة، حتى لو تم الفصل بينهما فيزيائياً. على وجه التحديد، أصبحت الكوبيت في الدائرة المُرْسِلة متشابكة مع تلك الموجودة في الدائرة المستقبلة.

فريق البحث قام بترميز بعض المعلومات داخل الكوبيت في دوائر الإرسال و من بعد قاموا بقياس حالته (الكوبيت) الكمية في الدائرة المستقبلة.

مهما كانت الحالة الكمية للكوبيت الذي كان موجود بالدائرة المُرسِلة فهو انعكس على الفور في الدائرة المستقبلة - الباحثون قاموا بنقل المعلومات.

هذا يختلف عن الطريقة التي يتم بها إرسال المعلومات في أجهزة الكمبيوتر العادية، الإلكترونات تحمل المعلومات على طول أسلاك أو عن طريق الهواء عبر موجات الراديو. في هذه الحالة، لم يسافر فيزيائيا أي بت من البيانات على طول الطريق - بدلا من اختفاء المعلومات من أحد الأماكن وعودة ظهورها في مكان آخر.

باحثون آخرون قاموا بنقل بت كمي أيضا، و ذلك عبر مسافة كبيرة. ولكن فرق البحث تلك حصلت على عملية نقل تعمل فقط في بعض الأوقات، وربما بنسب قليلة من الوقت.

كان فريق البحث قادراً على القيام بعملية نَقْل تصل إلى 10،000 بت كمي في كل ثانية. هذا سريع ودقيق بما فيه الكفاية لبناء جهاز كمبيوتر مفيد.

ويقول أندرياس والراف أستاذ في قسم الفيزياء ورئيس الدراسة "في الأساس يمكننا الضغط على زر ويكون لدينا نقل يعمل في كل مرة".

• اضافات:

التشابك الكمّي (بالإنجليزية: Quantum Entanglement) هو ظاهرة كَمّية ترتبط فيها الجسيمات الكميّة (مثل الفوتونات والإلكترونات والجزيئات) ببعضها، رغم وجود مسافات كبيرة تفصل بينها. مما يقود إلى ارتباطات في الخواص الفيزيائية المقيسة لهذه الجسيمات الكمّية.

يمكن على سبيل المثال أن نجعل جسيمين في حالة كمّية مفردة بحيث يكونا متعاكسين حتما في دورانهم (spin)، فإذا قسنا دوران أحدهما وتبين أنه ذو دوران علوي فالآخر حتما سفلي الدوران ، وبالعكس. يجب أن نتذكر هنا أن نتيجة القياس للجسيم الكمومي عشوائية تماما حسب تفسير كوبنهاجن المعتمد ولا يمكن التنبؤ بنتائج هذا القياس، ومع ذلك فإن عملية القياس المجراة على جملة كمومية تؤثر آنيا على جمل كمومية أخرى متشابكة مع الأولى.

رغم أن سرعة نقل المعلومات هنا تخرق مبدأ سرعة الضوء العظمى في النسبية فإنه لا يمكن نقل معلومات كلاسيكية عن طريق التشابك الكمّي مما يسمح بالحفاظ على النظرية النسبية .

• المصدر : 1