بكين 21 فبراير 2025 (شينخوا) حقق علماء صينيون اختراقا كبيرا في الرقائق الكمومية الفوتونية المتكاملة من خلال تحقيق أول تشابك كمومي متعدد الأجزاء "متغير باستمرار" وحالات عنقودية على الرقائق.

ويعالج هذا الاختراق فجوة كبيرة في تطوير الرقائق الكمومية الفوتونية ويضع أساسا للتشابك الكمومي القابل للتطوير، مع تطبيقات محتملة في الحوسبة الكمومية والشبكات الكمومية.

ونشرت نتائج البحث، الذي قاده علماء من جامعة بكين وجامعة شانشي، في أحدث نسخة من مجلة "نيتشر".

والرقائق الكمومية الفوتونية المتكاملة عبارة عن منصات متقدمة مصممة لتشفير ومعالجة ونقل وتخزين المعلومات الكمومية على مستوى الرقائق. ومع ذلك، لطالما كان تحقيق التشابك الكمومي واسع النطاق للكيوبتات الكمومية الفوتونية على هذه الرقائق يشكل تحديا كبيرا.

وقال وانغ جيان وي، أستاذ في جامعة بكين، إن إحدى الصعوبات الرئيسية كانت التحضير القابل للتنبؤ والتطوير لحالات المجموعة، والتي تعد حاسمة في علم المعلومات الكمومية، وخاصة بالنسبة للرقائق الكمومية الفوتونية.

ومن خلال تطوير تقنيات جديدة للضخ المتسقة والتحكم وقياس حالات المجموعة المتغيرة المستمرة، نجح الفريق في إعداد حالات مجموعة مختلفة بطريقة قابلة للتنبؤ وإعادة التكوين. وتم التحقق من صحة هياكل التشابك بدقة من خلال الاختبارات التجريبية المكثفة.

وقال وانغ إن الصين كانت رائدة في تطوير الرقائق الكمومية المتغيرة باستمرار، مما يتيح التوليد الحتمي لحالات المجموعة مباشرة على الرقائق، مضيفا أن البحث يسلط الضوء على إمكانات هذه الأجهزة المتكاملة لتطوير الحوسبة الكمومية والشبكات والاستشعار.

وقال قونغ تشي هوانغ، أكاديمي في الأكاديمية الصينية للعلوم، إن هذ الإنجاز يمثل اختراقا للعلماء الصينيين في مجال الرقائق الكمومية الفوتونية المتكاملة.

وأشار قونغ إن هذا الاختراق يفتح طريقا جديدا لإعداد ومعالجة حالات التشابك الكمومي واسعة النطاق، والتي تعد بالغة الأهمية لتطوير الحوسبة الكمومية وتقنيات الشبكات الكمومية.

في وقت سابق، طور فريق البحث رقيقة كمومية فوتونية فائقة الحجم تدمج حوالي 2500 مكون، بما يوفر نواة قابلة للتطوير ومستقرة لأجهزة الكمبيوتر الكمومية المستقبلية.