التحكم الموازي يدفع معalات السيليكون الكمومي نحو آفاق جديدة

أعلن مركز أبحاث الحوسبة الكمومية التابع لمعهد «ريكن» في اليابان، بتاريخ 18 أكتوبر 2026، عن ابتكار معماري فريد يتيح توجيه نبضات ميكروويف متوازية للتحكم بدقة في مصفوفات كيوبتات المغزل المحبوسة في نقاط كمومية داخل شرائح السيليكون النقي.

وقد نُشرت النتائج في مجلة Nature Physics، توثيقاً لحل المعضلة التقنية التي كانت تحول دون زيادة عدد الكيوبتات على رقاقة واحدة بسبب التداخل الكهرومغناطيسي وفقدان التماسك الكمومي عند إصدار ترددات تشغيل متقاربة.

وطبق النظام تصاميم هندسية دقيقة على طبقات من السيليكون-28 النقي نظائرياً، حيث جرى تصنيع بوابات التحكم نانوية الحجم عبر خطوط إنتاج أشباه الموصلات القياسية بقطر يبلغ 300 مليمتر، والمعتمدة في مصانع الرقائق التقليدية.

وتمكن المهندسون من تنفيذ بوابات منطقية كمومية ثنائية الكيوبت على 6 كيوبتات في وقت واحد وبدقة تحكم تصل إلى 99.5 بالمئة، مع خفض مستوى التداخل المغناطيسي المتبادل إلى أقل من 0.1 بالمئة، وهو ما يقع ضمن الهوامش الضرورية لتطبيق رموز تصحيح الأخطاء الكمومية.

ويكتسب هذا الإنجاز وزناً صناعياً واستراتيجياً بالغ الأهمية، إذ يلغي الحاجة إلى تثبيت مئات الكابلات المعقدة والفردية للربط البيني داخل مبردات التخفيف فائقة الانخفاض في درجات الحرارة، ليتم الاستعاضة عنها بنظام خطوط نقل متعددة الإرسال ومدمجة. وهذا يعزز آفاق تصنيع معالجات كمومية تدمج آلاف الكيوبتات المغزلية المقاومة للتشويش على نطاق تجاري واسع، مما يدعم تطبيقات المحاكاة الجزيئية والابتكار في مجال المواد النانوية.