فاز ثلاثة علماء بشكل مشترك بجائزة هذا العام جائزة نوبل في الفيزياء الثلاثاء لإثباته أن الجسيمات الصغيرة يمكن أن تحتفظ بالاتصال مع بعضها البعض حتى عند فصلها، وهي ظاهرة كانت محل شك ذات يوم ولكن يتم استكشافها الآن لتطبيقات محتملة في العالم الحقيقي مثل تشفير المعلومات.
الفرنسي آلان أسبكت، أمريكي جون ف. كلوزر والنمساوي انطون زيلينجر تم الاستشهاد بها من قبل الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم لتجارب تثبت أن مجال التشابك الكمي "المجنون تمامًا" حقيقي للغاية. لقد أثبتوا أن الجسيمات غير المرئية، مثل الفوتونات، يمكن أن ترتبط أو "تتشابك" مع بعضها البعض حتى عندما تكون مفصولة بمسافات كبيرة.
تمثل الحوسبة الكمومية تهديدًا أكبر من الذكاء الاصطناعي، وإليكم السبب
يعود كل ذلك إلى إحدى سمات الكون التي حيرت ألبرت أينشتاين، وهي ربط المادة بالضوء بطريقة متشابكة وفوضوية.
إن أجزاء المعلومات أو المادة التي كانت موجودة بجوار بعضها البعض على الرغم من أنها منفصلة الآن، لديها اتصال أو علاقة - وهو أمر يمكن أن يساعد في تشفير المعلومات أو حتى النقل الفوري. ويوضح الآن قمر صناعي صيني هذا الأمر، ومن المحتمل أن أجهزة الكمبيوتر الكمومية السريعة للغاية، والتي لا تزال في مرحلة صغيرة وغير مفيدة تمامًا، تعتمد أيضًا على هذا التشابك. ويأمل آخرون في استخدامه في المواد فائقة التوصيل.
آي بي إم تكشف عن خارطة طريق لتطوير أجهزة الكمبيوتر العملاقة التي تعمل بالطاقة الكمومية
وقال آسبكت عن التشابك في مكالمة هاتفية مع لجنة نوبل: "إنه أمر غريب للغاية". "أنا أتقبل في صوري العقلية شيئًا مجنونًا تمامًا."
ومع ذلك، أظهرت تجارب الثلاثي أن ذلك يحدث في الحياة الواقعية.
"لماذا يحدث هذا ليس لدي ضبابية" كلوزر قال لوكالة أسوشيتد برس خلال مقابلة عبر تطبيق Zoom، حيث تلقى مكالمة رسمية من الأكاديمية السويدية بعد عدة ساعات من إبلاغه من الأصدقاء ووسائل الإعلام بجائزته. "ليس لدي أي فهم لكيفية عمل ذلك، ولكن يبدو أن التشابك حقيقي للغاية."
يمكن أن تعني أبحاث NCSU رقائق ميكروية أسرع وتطبيقات الحوسبة الكمومية
وقال زملاؤه الفائزون أيضًا إنهم لا يستطيعون شرح كيفية وسبب هذا التأثير. لكن كلًا منهم قام بتجارب أكثر تعقيدًا تثبت أن الأمر كذلك.
كلوزرحصل آينشتاين (79 عاما) على جائزته عن تجربة أجراها عام 1972، مرصوفة بالمعدات المستخرجة، وساعدت في تسوية جدل شهير حول ميكانيكا الكم بين أينشتاين وعالم الفيزياء الشهير. نيلز بور. وصف أينشتاين «حدثًا مخيفًا يحدث عن بعد» كان يعتقد أنه سيتم دحضه في النهاية.
"كنت أراهن على أينشتاين" كلوزر قال. "لكن لسوء الحظ كنت مخطئا، وآينشتاين كان مخطئا، وكان بور على حق".
وقال آسبكت إن أينشتاين ربما كان مخطئًا من الناحية الفنية، لكنه يستحق الفضل الكبير في طرح السؤال الصحيح الذي أدى إلى تجارب تثبت التشابك الكمي.
وقال: "يفترض معظم الناس أن الطبيعة مصنوعة من أشياء موزعة عبر المكان والزمان". كلوزر، الذي قام بينما كان طالبًا في المدرسة الثانوية في الخمسينيات من القرن الماضي ببناء لعبة فيديو على كمبيوتر أنبوبي مفرغ. "ويبدو أن هذا ليس هو الحال."
وقال عالم الفيزياء في جامعة جونز هوبكنز، ن. بيتر، إن ما يظهره العمل هو أن «أجزاء الكون، حتى تلك التي تبعد مسافات كبيرة عن بعضها البعض، مترابطة». أرميتاج. "هذا شيء كذلك غير بديهية وشيء يتعارض تمامًا مع الطريقة التي نشعر بها بأن العالم يجب أن يكون.
بدأ هذا المجال الذي يصعب فهمه بالتجارب الفكرية. لكن ما يمكن اعتباره تأملات فلسفية حول الكون، يحمل أيضًا الأمل في أجهزة كمبيوتر أكثر أمانًا وأسرع، تعتمد جميعها على الفوتونات المتشابكة والمواد التي لا تزال تتفاعل بغض النظر عن بعدها.
"في تجاربي الأولى، سألتني الصحافة أحيانًا عن فوائدها" زيلينجر(77 عاما) للصحفيين في فيينا. "وقلت بكل فخر:" إنه لا يصلح لشيء. أنا أفعل هذا بدافع الفضول فقط».
الحوسبة الكمومية ، يمكن أن تستفيد أشباه الموصلات من أبحاث NCSU الجديدة "المنشطات"
قال ديفيد: «في التشابك الكمي، إنشاء معلومات مشتركة بين فوتونين غير قريبين من بعضهما البعض «يسمح لنا بالقيام بأشياء مثل الاتصالات السرية، بطرق لم يكن من الممكن القيام بها من قبل». هافيلاند، رئيس لجنة نوبل للفيزياء.
وقالت إيفا إن المعلومات الكمومية "لها آثار واسعة ومحتملة في مجالات مثل النقل الآمن للمعلومات والحوسبة الكمومية وتكنولوجيا الاستشعار". اولسون، عضو لجنة نوبل. "لقد فتحت تنبؤاتها الأبواب أمام عالم آخر، كما أنها زعزعت أسس كيفية تفسيرنا للقياسات."
نوع الاتصالات الآمنة التي تستخدمها الصين ميسيوس وقال إن القمر الصناعي - وكذلك بعض البنوك - هو "قصة نجاح للتشابك الكمي". هارون سيلجاك من كلية ترينيتي في دبلن. وباستخدام جسيم واحد متشابك لإنشاء مفتاح تشفير، فإنه يضمن أن الشخص الذي لديه الجسيم الآخر المتشابك فقط يمكنه فك تشفير الرسالة و"السر المشترك بين هذين الجانبين هو سر مناسب". سيلجاك قال.
تم افتتاح مركز Duke Quantum Center رسميًا، ليقدم نظرة على مستقبل الحوسبة
في حين أن التشابك الكمي يعتبر "رائعًا بشكل لا يصدق" فإن عالم التكنولوجيا الأمنية بروس شنيروقال، الذي يدرس في جامعة هارفارد، إنه يعمل على تحصين جزء آمن بالفعل من تكنولوجيا المعلومات حيث تمثل المجالات الأخرى، بما في ذلك العوامل البشرية والبرمجيات، مشكلة أكبر. وشبه ذلك بتركيب باب جانبي به 25 قفلًا في منزل غير آمن.
وفي مؤتمر صحفي، قالت آسبكت إن تطبيقات العالم الحقيقي مثل القمر الصناعي كانت "رائعة".
"أعتقد أننا أحرزنا تقدمًا نحو الحوسبة الكمومية. وقال الفيزيائي البالغ من العمر 75 عاما: “لن أقول إننا قريبون”. "لا أعرف إذا كنت سأرى ذلك في حياتي. ولكنني رجل عجوز."
وتحدث عبر الهاتف في مؤتمر صحفي عقب إعلان جامعة فيينا ومقرها زيلينجر قال إنه "لا يزال يشعر بالصدمة" عندما سمع أنه حصل على الجائزة.
كلوزروالجانب و زيلينجر برزت في تكهنات نوبل لأكثر من عقد من الزمن. وفي عام 2010، فازا بجائزة وولف في إسرائيل، والتي يُنظر إليها على أنها مقدمة محتملة لجائزة نوبل.
قالت لجنة نوبل كلوزر طور نظريات الكم التي تم طرحها لأول مرة في الستينيات إلى تجربة عملية. وتمكن آسبكت من سد ثغرة في تلك النظريات، في حين زيلينجر أظهر ظاهرة تسمى النقل الآني الكمي والتي تسمح بشكل فعال بنقل المعلومات عبر المسافات.
اختراق الكم؟ Duke وIonQ يخترعان وسيلة لتسريع "التقنيات الكمومية الرئيسية"
"باستخدام التشابك يمكنك نقل جميع المعلومات التي يحملها جسم ما إلى مكان آخر حيث يتم إعادة تشكيل الجسم، إذا جاز التعبير،" زيلينجر قال. وأضاف أن هذا يعمل فقط مع الجزيئات الصغيرة.
وقال: "الأمر ليس كما هو الحال في أفلام ستار تريك (حيث يكون المرء) ينقل شيئًا ما، وبالتأكيد ليس الشخص، على مسافة ما".
انطلق يوم الاثنين أسبوع الإعلان عن جائزة نوبل مع عالم سويدي سفانتي بابو حصل على جائزة الطب يوم الاثنين لكشفه أسرار الحمض النووي للإنسان البدائي الذي قدم رؤى أساسية لنظام المناعة لدينا.
شركة Atom الناشئة للحوسبة الكمومية RTP تجمع 60 مليون دولار، وتستهدف السحابة بآلة جديدة
الكيمياء يوم الأربعاء والأدب يوم الخميس. ومن المقرر الإعلان عن جائزة نوبل للسلام يوم الجمعة وجائزة الاقتصاد في 10 أكتوبر.
وتحمل الجوائز جائزة نقدية قدرها 10 ملايين كرونة سويدية (حوالي 900,000 ألف دولار) وسيتم تسليمها في 10 ديسمبر. وتأتي هذه الأموال من وصية تركها مبتكر الجائزة، مخترع الديناميت السويدي ألفريد نوبل، الذي توفي عام 1895.
___
الأردن ذكرت من برلين Borenstein من كينسينغتون بولاية ميريلاند، و بوراكوف من نيويورك. ديفيد كيتون في ستوكهولم و ماشا ماكفيرسون في باليزووساهمت فرنسا.
تشارك شركة Exec ستة توقعات لصناعة الحوسبة الكمومية في عام 2022
