D-Wave تحاكي عوازل طوبولوجية ثلاثية الأبعاد باستخدام 728 كيوبت

كشفت شركة D-Wave Quantum عن إنجاز علمي بارز في مجال المحاكاة الكمومية، حيث نجح فريقها البحثي في تحقيق ودراسة العوازل الطوبولوجية عالية الرتبة (Higher-Order Topological Insulators - HOTIs) بأبعاد أحادية وثنائية وثلاثية على معالجها الكمومي فائق التوصيل Advantage2، مستخدمين ما يصل إلى 728 كيوبت.

وفقاً للدراسة المنشورة على منصة arXiv بعنوان "قياس الطوبولوجيا الحجمية عالية الرتبة في محاكٍ كمومي قابل للبرمجة"، طوّر الباحثون بقيادة براتيك ساثي وأندرو كينغ بروتوكولات تحكم كمومي هجينة تجمع بين التقنيات التناظرية والرقمية. مكّنت هذه البروتوكولات الفريق من قياس الأنماط الحدودية الموضعية واستخلاص الثوابت الطوبولوجية الحجمية ثلاثية الأبعاد عبر تقنية تصوير المسقط النطاقي (Band Projector Tomography).

تتميز البنية التناظرية-الرقمية الجديدة من D-Wave بدمجها ثلاث تقنيات متقدمة: التهيئة الحالية على مستوى النبضات الكهربائية، والتطور الهاميلتوني الساكن المترابط، والقياسات الزمنية عالية التردد. يمثل هذا تحولاً جوهرياً عن تطبيقات التلدين الكمومي التقليدية التي تعتمد على الإخماد العام البطيء أو أخذ عينات الحالة الأرضية الساكنة.

تؤكد هذه التجربة أن عتاد التلدين الكمومي التناظري-الرقمي يمكن أن يعمل كمحاكٍ قابل للبرمجة لفيزياء المادة المكثفة متعددة الأبعاد والمواد الطوبولوجية غير المتفاعلة. يفتح هذا الإنجاز آفاقاً جديدة لدراسة الظواهر الفيزيائية المعقدة التي يصعب محاكاتها على الحواسيب التقليدية.

من الناحية الاقتصادية، تُعد D-Wave شركة مدرجة في بورصة نيويورك تحت الرمز (QBTS)، وقد يعزز هذا الإنجاز مكانتها التنافسية في سوق الحوسبة الكمومية المتنامي. إثبات قدرات المحاكاة متعددة الأبعاد قد يجذب اهتمام قطاعات البحث في علوم المواد والأدوية، مما قد ينعكس إيجاباً على قيمة السهم وفرص الشراكات المستقبلية.