كيوبتات السيليكون تحقق دقة 99.99% عند تشغيل خمسة منها في آن واحد

تمكّن فريق من مركز ريكِن لدراسة المادة الناشئة (RIKEN Center for Emergent Matter Science) في اليابان من تجاوز واحدة من أكبر العقبات العملية أمام توسيع نطاق الحواسيب الكمومية القائمة على السيليكون. وتُعدّ كيوبتات الدوران السيليكونية جاذبة لأنه يمكن من حيث المبدأ تصنيعها باستخدام عمليات أشباه الموصلات القياسية، إلا أن دقتها كانت تاريخيًا تنخفض بشكل حاد عند تشغيل عدة كيوبتات في آن واحد بدلًا من تشغيلها واحدًا تلو الآخر.

وحدد باحثو ريكِن السبب الرئيسي في ما يُعرف بـ«انزياح ستارك المتردد» (AC Stark shift): فالنبضات الميكروويفية المستخدمة للتحكم في كيوبت واحد تغيّر مستويات الطاقة الفعلية للكيوبتات المجاورة، مما يتسبب في أخطاء طورية غير مرغوبة. وبدلًا من محاولة ضبط كل تركيبة ممكنة من العمليات المتزامنة — وهي مهمة تتزايد تعقيدًا بشكل أسّي — قاس الفريق فقط التفاعلات الثنائية بين الكيوبتات، واستخدم هذه القياسات للتنبؤ بالتداخل بين كيوبتات متعددة وإلغائه.

وباستخدام مصفوفة من خمسة كيوبتات سيليكونية تُتحكَّم فيها عبر خط ميكروويف واحد، حققت ثلاثة كيوبتات دقة بوابة (gate fidelity) تتجاوز 99.99% عند تشغيلها في آن واحد، في حين حافظت الخمسة معًا على دقة بلغت نحو 99.9%. وكما ذكر الباحث ليون كامنزيند (Leon Camenzind)، فإن هذه النتيجة تُظهر إمكانية الحفاظ على تحكم عالي الدقة حتى عند تشغيل عدة كيوبتات في وقت واحد.

ونُشرت النتائج في مجلة Nature Physics، وتناولتها مواقع Phys.org و Interesting Engineering في أكتوبر 2026، وتُعدّ خطوة مهمة نحو معالجات كمومية سيليكونية متحمّلة للأخطاء ومتوافقة مع البنية التحتية الحالية لتصنيع الرقائق.