به گزارش خبرگزاری ایمنا، در آزمایشگاهی در شهر هانگژو، یک تراشه کوچک توانسته است از یکی از سختگیرانهترین آزمونهای تشخیص «اصالت کوانتومی» سربلند بیرون آید، این تراشه ابررسانا با ۷۳ کیوبیت، در پژوهشی که نتایج آن در Physical Review X منتشر شده، توسط تیمی از دانشگاههای ژجیانگ، تسینگهوا و لیدن مورد آزمایش قرار گرفت تا مشخص شود آیا واقعاً رفتاری کوانتومی دارد یا بهصرف شبیه به آن عمل میکند، دانشمندان این معیار سنجش را «دروغسنج کوانتومی» نامیدهاند؛ آزمایشی براساس ناهمموضعی بل (Bell nonlocality)؛ مفهومی که نخستینبار در سال ۱۹۶۴ توسط جان بل، فیزیکدان ایرلندی، برای تشخیص تفاوت میان سامانههای حقیقتاً کوانتومی و سامانههای تقلیدی طراحی شد. آزمون بل همچنان یکی از دقیقترین ابزارها برای اثبات درهمتنیدگی و وجود ارتباطات غیرمحلی میان ذرات است.
در حالی که اجرای آزمون بل تاکنون درمعمول به چند ذره محدود میشد، این بار پژوهشگران چینی برای نخستینبار موفق شدند این پدیده را در مقیاسی دهها کیوبیتی بررسی کنند، آنها توانستند همبستگی بل چندذرهای اصیل را تا ۲۴ کیوبیت بهصورت تجربی تأیید کنند؛ رکوردی که تاکنون در هیچ سامانه کوانتومی به ثبت نرسیده بود، برای عبور از محدودیتهای اندازهگیری مستقیم در سامانههای بزرگ، تیم تحقیقاتی از یک الگوریتم ترکیبی کوانتومی–کلاسیکی بهره گرفت که در آن تراشه کوانتومی وظیفه حداقلسازی انرژی سامانه را بر عهده داشت. زمانی که مقدار انرژی اندازهگیری شده به سطحی پایینتر از مرز قابل دستیابی برای قدرتمندترین ماشینهای کلاسیک رسید، پژوهشگران نتیجه گرفتند که سامانه، رفتاری ذاتاً کوانتومی ارائه میدهد. افزون بر این، دادهها اختلافی معادل ۴۸ انحراف معیار نشان دادند؛ سطحی از قطعیت که عملاً احتمال تصادفی بودن نتایج را به صفر میرساند.
«جوردی تورا» از دانشگاه لیدن درباره این دستاورد گفت «نتایج به قدری دقیق و پایدار بودند که هیچ توضیح آماری کلاسیکی نمیتواند آنها را توجیه کند؛ این تراشه، در واقع کوانتومی رفتار میکند.»
اهمیت این موفقیت فراتر از یک آزمایش اصولی است. تاکنون هیچ روش مقیاسپذیری برای تأیید اصالت کوانتومی در سامانههای بزرگ وجود نداشت. روش تازه معرفیشده میتواند به یک استاندارد جدید برای راستیآزمایی نسل آینده رایانههای کوانتومی تبدیل شود؛ بهگونهای که عملکرد این دستگاهها دیگر نه صرفاً بر اساس ادعای سازندگان، بلکه بر مبنای شواهد قطعی تجربی ارزیابی شود.
پژوهشگران معتقدند این دستاورد، فصل تازهای در گواهیگیری کوانتومی گشوده است؛ فصلی که میتواند مسیر توسعه فناوریهای کوانتومی را از مرحله آزمایشگاهی به معیارهای قابل سنجش و قابل اعتماد جهانی منتقل کند.
نظر شما