في إنجاز تاريخي لمجال الحوسبة الكمومية، تمكن باحثون من جامعة جنوب كاليفورنيا وجامعة جونز هوبكنز من تحقيق ما يعتبره الكثيرون الهدف الأسمى في هذا المجال: تسارع كمومي أُسِّي غير مشروط.
قاد الفريق البروفيسور دانيال ليدار، أستاذ الهندسة في جامعة جنوب كاليفورنيا، حيث استخدموا اثنين من معالجات IBM الكمومية من نوع Eagle والتي تحتوي كل منها على 127 كيوبت، لحل نسخة معدلة من مسألة سيمون — وهي تحدٍ رياضي يُعتبر مقدمة لخوارزمية شور الشهيرة لتفكيك الأعداد. وقد نُشرت نتائجهم في مجلة Physical Review X بتاريخ 5 يونيو 2025.
يشرح ليدار: "لا يمكن عكس الفارق في الأداء لأن التسارع الأُسِّي الذي أظهرناه هو، ولأول مرة، غير مشروط". ويقصد بذلك أن هذا التسارع لا يعتمد على أي افتراضات غير مثبتة حول خوارزميات الحوسبة التقليدية، على عكس الادعاءات السابقة حول تفوق الحوسبة الكمومية.
ولتحقيق هذا الإنجاز، طبق الباحثون تقنيات متقدمة لتخفيف الأخطاء، بما في ذلك الفصل الديناميكي وتقليل أخطاء القياس. ساعدت هذه الأساليب في الحفاظ على تماسك الحالات الكمومية وتحسين دقة النتائج رغم الضجيج الطبيعي في الأجهزة الكمومية الحالية.
يعني التسارع الأُسِّي أن الفارق في الأداء بين النهج الكمومي والتقليدي يتضاعف تقريباً مع كل متغير إضافي في المسألة. ومع استمرار تطور المعالجات الكمومية من حيث الجودة والحجم، سيزداد هذا التفوق وضوحاً.
ورغم أن ليدار يشير إلى أن "هذا الإنجاز لا يحمل تطبيقات عملية حالياً سوى في ألعاب التخمين"، إلا أن التجربة أثبتت بشكل قاطع أن الحواسيب الكمومية يمكنها التفوق على الحواسيب التقليدية في بعض المهام. ويُعد هذا التحقق من الوعود النظرية للحوسبة الكمومية خطوة تفتح الباب أمام تطبيقات عملية كانت حتى وقت قريب مجرد نظريات، مما قد يحدث ثورة في مجالات مثل التشفير وعلوم المواد.
يُذكر أن معالج IBM Eagle ذو 127 كيوبت، الذي تم الكشف عنه لأول مرة في عام 2021، يمثل محطة هامة في تطور العتاد الكمومي، حيث كان أول معالج كمومي يتجاوز حاجز 100 كيوبت، ودخل بذلك نطاقاً لا يمكن فيه محاكاة الحالات الكمومية بشكل موثوق على الحواسيب التقليدية.