Sandia وQuantinuum تتحققان من أداء حاسوب Helios الكمومي بـ 98 كيوبت
نشرت مختبرات Sandia الوطنية بالتعاون مع شركة Quantinuum بيانات أداء محكّمة علمياً في مجلة Nature، تكشف عن تفاصيل نظام Helios، وهو حاسوب كمومي تجاري يعمل بتقنية الأيونات المحتجزة ويضم 98 كيوبت. جاء هذا التحقق في إطار اتفاقية البحث والتطوير التعاوني (CRADA) التي جُددت في مايو 2026، حيث أكدت اختبارات الأداء تحقيق دقة بوابات أحادية الكيوبت بنسبة 99.9975%، ودقة بوابات ثنائية الكيوبت بنسبة 99.921%، إضافة إلى دقة تحضير وقياس الحالة الكمومية (SPAM) بنسبة 99.967%.
يرتكز النظام على بنية مبتكرة تُعرف بجهاز القفل الشحني الكمومي (QCCD) ثنائي الأبعاد، مستخدماً حالات الساعة فائقة الدقة لأيونات الباريوم (137Ba+) ككيوبتات فيزيائية. يتميز Helios بوصلة رباعية الاتجاهات على شكل "X" تعمل كموجّه فيزيائي بين مناطق الذاكرة والمنطق المنفصلة، مما يتيح اتصالاً شاملاً بين جميع الكيوبتات دون زيادة تعقيد التصنيع. تُخزَّن الكيوبتات في حلقة تخزين أيونية دوّارة وممرات تخزين متسلسلة تعمل كذاكرة عشوائية وتسلسلية، بينما تُعالج منطقة "التخزين المؤقت" الأيونات قبل نقلها إلى ثماني مناطق منطق كمومي عالية الدقة.
يُدار هذا التنسيق المعقد لحركة الأيونات عبر طبقة تحكم كلاسيكية-كمومية متكاملة تحكمها وحدة برمجيات Helios التشغيلية. على عكس أساليب الترجمة المسبقة الثابتة، تُترجم هذه الطبقة العمليات الخوارزمية على "الكيوبتات الافتراضية" إلى أوامر نقل أيوني فيزيائية آنياً أثناء بقاء الحالة الكمومية حيّة. تتيح هذه القدرة على الترجمة الفورية تنفيذ منطق برمجي معقد يشمل التفرعات الشرطية والحلقات التكرارية، محاكيةً أُطر البرمجة الكلاسيكية عالية المستوى.
أكدت اختبارات أخذ عينات الدوائر العشوائية (RCS) أن المحاكاة الكلاسيكية لمقاييس الإنتروبيا التقاطعية لدوائر Helios العميقة تتطلب قدرات حوسبة بمقياس إكسا-سنوات وبصمة طاقة بملايين الواط، مؤكدةً أن النظام يعمل في نطاق يتحدى معماريات الحواسيب الفائقة المعاصرة.
يُبرز هذا التعاون الأهمية الاستراتيجية للدعم الحكومي لقطاع الحوسبة الكمومية، إذ توفر المختبرات الوطنية كـSandia البنية التحتية والخبرات اللازمة للتحقق المستقل من التقنيات الناشئة. هذا النموذج التعاوني بين القطاعين الحكومي والخاص يُسرّع نضج التقنية ويُعزز الثقة في المنظومة الكمومية التجارية، مما يُرسي أسساً متينة لتطبيقات التصحيح الكمومي للأخطاء والحوسبة الكمومية المتسامحة مع الأعطال.