علماء يتمكنون من توفير اتصال كمومي عبر كابلات الألياف الضوئية العادية
⬤ تمكن مهندسون أمريكيون من توفير اتصال كمومي عبر كابل من الألياف الضوئية طوله 30 كيلومتر.
⬤ يمهد هذا الإنجاز الطريق لاستفادة الاتصالات الكمومية من البنية التحتية وإرسال البيانات الكمومية بجانب العادية.
⬤ مؤخراً، أعلنت Google عن شريحة كمومية يمكنها معالجة بيانات قد تستغرق الحواسيب العادية 10²⁴ عام لمعالجتها.
تمكن مهندسون من جامعة نورث وسترن الأمريكية من توفير اتصال كمومي بالتوازي مع القنوات العادية عبر تحديد أطوال موجية محددة توفر أقل قدر من تداخل من الإشارات العادية.
يمهد هذا الإنجاز الطريق للاتصالات الكمومية عبر الاستفادة من البنية التحتية وإرسال البيانات الكمومية بجانب البيانات العادية، حيث تمكن الباحثون من توفير نقل كمومي عن بُعد عبر كابل من الألياف الضوئية بطول 30.2 كيلومتراً يحمل حركة مرور عادية بسرعة 400 جيجابت بالثانية.
يعتمد الاتصال الكمومي على ظاهرة التشابك الكمومي، والتي يرتبط فيها جسيمان بحيث تكون حالاتهما الكمومية، مثل الدوران، والاستقطاب، ومستوى الطاقة، متصلةً بغض النظر عن المسافة المادية بينهما. وعند قياس حالة أحد الجسيمين، ينهار التشابك ليكشف عن حالة الجسيم الآخر.
ومع ذلك، لا يوفر ذلك التواصل بشكل أسرع من الضوء (FTL)، وفق نظرية عدم الاتصال. وهنا يأتي دور النقل الكمومي عن بُعد، والذي يجمع بين التشابك الكمومي وقناة عادية مثل الإنترنت، وهو حجر أساس للبحث، حيث ينقل الحالة الكمومية لأحد الجسيمات لجسيم في مكان آخر.
سلط جوردان توماس، أحد مؤلفي الورقة البحثية، الضوء على جوهر النقل الكمومي عن بعد، قائلاً: «من خلال إجراء قياس تدميري على فوتوتين؛ أحدهما يحمل حالةً كموميةً، والآخر متشابك بفوتون آخر، تُنقل الحالة الكمومية للفوتون المتبقي، والذي قد يكون بعيداً للغاية». ويعود السر في ذلك لأن الفوتونات لا تنتقل مادياً، ولكن ما ينتقل هو المعلومات المشفرة داخل حالاتها الكمومية.
يُعد توافق النقل الكمومي عن بُعد عبر القنوات الكلاسيكية محل تساؤل رئيسي، حيث تمثل الاحتمالية العالية لتداخل المليارات من الفوتونات المُرسلة بشكل متزامن عبر كابلات الألياف الضوئية تحدياً كبيراً. وللعلم، فقد اكتشف البحث أطوال موجية محددة تتميز بمحدودية كثافة الفوتونات العادية بداخلها، مما يجعلها مناسبة للفوتونات المُستخدمة في النقل الكمومي عن بُعد.
يُجدر بالذكر أن الحوسبة الكمومية توفر قدرات حاسوبية استثنائية تفوق الحوسبة العادية بمليارات المرات، حيث أنه في شهر ديسمبر، أعلنت شركة Google عن شريحتها الكمومية الجديدة Willow، والقادرة على حل مشكلات فائقة التعقيد خلال 5 دقائق فقط، وهو ما لا يمكن لأقوى الحواسيب العادية فعله سوى بعد 10 سيبتليون (10²⁴ أو 10 تريليون تريليون) عام.
