أعلنت Microsoft مؤخرًا عن اختراق تكنولوجي تاريخي ، حيث من المتوقع أن يتم بناؤها في أجهزة الكمبيوتر الكم التي تم تطويرها حديثًا في غضون بضع سنوات ، بدلاً من العقود المتوقعة سابقًا. يكمن جوهر هذا الإنجاز في تطبيق أول موصل طوبولوجي في العالم ، والذي يمكن أن يخلق حالة جديدة تمامًا من المادة ، وهي ليست صلبة أو سائلة ولا غازية. هذا الابتكار يجعل من الممكن تصميم أنظمة الكم في شريحة واحدة ، وحجم الشريحة أصغر من حجم راحة يدك ، مما يوفر إمكانيات جديدة للتصغير والتطبيق العملي للحوسبة الكمية.
تم نشر هذه النتيجة البحثية التي كتبها Microsoft في مجلة Nature وقد جذبت اهتمامًا واسع النطاق من المجتمع الأكاديمي. كان بول ستيفنسون ، أستاذ الفيزياء في جامعة ساري ، يقدر ذلك بشدة ، ويعتقد أنه إذا تمكنت Microsoft من الاستمرار في التقدم في هذا البحث ، فمن المتوقع أن تصبح منافسًا مهمًا في مجال الحوسبة الكمومية. ومع ذلك ، ذكر أيضًا أنه على الرغم من أن هذا الإنجاز له أهمية كبيرة ، إلا أنه من الضروري الحفاظ على التفاؤل الحذر في عملية التطور التكنولوجي.
يعتقد جورج بوث ، أستاذ الفيزياء النظرية في كينغز كوليدج لندن ، أن الدراسة توضح الإنجازات التكنولوجية المثيرة للإعجاب ، لكن قيمتها الحقيقية قد تستغرق وقتًا أطول لإظهارها تمامًا. وقالت Microsoft إن الموصلات الطوبولوجية توفر مسارًا جديدًا تمامًا لتطوير أنظمة الكم التي يمكن تحجيمها إلى مليون ربع. البتات الكمومية هي لبنات البناء الأساسية لأجهزة الكمبيوتر الكمومية ، على غرار 0 و 1 في أجهزة الكمبيوتر التقليدية ، ولكن قوة الحوسبة الخاصة بها تتجاوز بكثير أجهزة الكمبيوتر التقليدية.
تتمتع أجهزة الكمبيوتر الكمومية بإمكانات كبيرة ، ويمكنها حل العديد من المشكلات الصناعية والاجتماعية المعقدة ، مثل تحلل البلاستيك الدقيق ، وتطوير مواد الشفاء الذاتي ، وتحسين لوجستيات سلسلة التوريد ، وحتى رموز التشفير. في الآونة الأخيرة ، أدرجت وكالة مشاريع الأبحاث المتقدمة للدفاع (DARPA) الموصلات الطوبولوجية في Microsoft كأحد المسارين الرئيسيين لاستكشاف الحوسبة الكمومية وخطط لتطوير أجهزة الكمبيوتر الكم المفيدة صناعياً بحلول عام 2033.
على الرغم من أن Microsoft بطيئة نسبيًا في مجال الحوسبة الكمومية ، إلا أن البروفيسور بوث يشير إلى أن Microsoft تركز بشكل أكبر على الأهداف طويلة الأجل وتلتزم بتطوير نظام أكثر مقاومة للضوضاء والتداخل. تستخدم Qubits الطوبولوجية التي طورتها Microsoft نوعًا جديدًا من الجسيمات يسمى Majorana Fermion ، والذي يحمي المعلومات بشكل فعال من فقدانها. ومع ذلك ، فإن تعقيد بناء هذه Qubits أعلى بكثير من التقنيات المتنافسة الأخرى.
ما تسميه Microsoft جزيئات Mayorana لم يتم ملاحظتها أو صنعها من قبل. لجعله "يظهر" ، يحتاج الباحثون إلى استخدام الحقول المغناطيسية والموصلات الفائقة ، وهو ما يفسر أيضًا سبب تميل معظم دراسات الحوسبة الكمية إلى اعتماد طرق أخرى. على الرغم من أنه لا يزال هناك العديد من التحديات التي يجب التغلب عليها ، إلا أن البروفيسور بوث يعتقد أن الدراسة تتخذ خطوة مهمة نحو منصات مختلفة ، مع القدرة على التنافس مع التقنيات الناضجة من شركات مثل Google.
بشكل عام ، توفر رقاقة الموصل الطوبولوجي التي أطلقتها Microsoft مسارًا تسارعًا جديدًا لتطوير أجهزة الكمبيوتر الكمومية ومن المتوقع أن يتم إصداره في غضون بضع سنوات. حجم هذه الشريحة أصغر من حجم راحة يدك ويمكنه تصميم نظام الكم الجديد. في المستقبل ، سيكون لدى أجهزة الكمبيوتر الكمومية القدرة على حل المشكلات الاجتماعية المعقدة ، مثل تحسين الخدمات اللوجستية ورموز التشفير. هذا الاختراق لا يوضح فقط طموحات Microsoft في مجال الحوسبة الكمومية ، ولكن أيضًا يجلب أملًا جديدًا لتطوير التكنولوجيا العالمية.