Quantinuum وGE Vernova تتعاونان في نماذج كمّية للموصلية الفائقة
ستدرس Quantinuum وGE Vernova الموصلية الفائقة عند درجات الحرارة المرتفعة باستخدام Helios ونمذجة Fermi-Hubbard لاستكشاف استخدامات الطاقة الصناعية.
تُرجمت هذه الصفحة من الإنجليزية. أسماء الشركات والمنتجات وروابط المصادر لم تتغير. اقرأ النسخة الأصلية بالإنجليزية
بدأت Quantinuum ومركز الأبحاث المتقدمة التابع لـ GE Vernova تعاونًا بحثيًا يركّز على الموصلية الفائقة عند درجات الحرارة المرتفعة، وفقًا لإعلان نقلته The Quantum Insider في 27 أكتوبر. وسيستخدم المشروع حاسوب Quantinuum الكمي Helios ومنصتها التطويرية Nexus إلى جانب خبرة GE Vernova في علوم المواد والهندسة لدراسة سلوك الإلكترونات في نماذج مبسطة ذات صلة بالمواد فائقة التوصيل.
ما الذي أُعلن
يرتكز هذا التعاون على نموذج Fermi–Hubbard، وهو إطار معياري لدراسة الإلكترونات المتفاعلة. ووفقًا للإعلان، يريد الشريكان استكشاف الآليات الفيزيائية المرتبطة بالموصلية الفائقة عند درجات الحرارة المرتفعة وتقييم المجالات التي قد تكون فيها الحوسبة الكمّية مفيدة في هذا العمل.
تتناول GE Vernova هذا الموضوع من منظور طاقة صناعية. ويشير الإعلان إلى تطبيقات محتملة على المدى الطويل، تشمل مولدات أخف وزنًا، ومحركات أكثر إحكامًا، وبنية تحتية للطاقة يمكنها نقل قدر أكبر من الكهرباء في مساحات محدودة وتحمل الأعطال بصورة أفضل. كما يشدد على أن عقبات عملية كبيرة لا تزال قائمة، بما في ذلك التبريد، والتصنيع، وأداء المواد، والتكلفة.
وقال Jonathan Owens، كبير العلماء في فيزياء المواد الحاسوبية لدى GE Vernova، إن هذا الجهد يهدف إلى استكشاف أسئلة معقدة في علم المواد، مع بناء فهم داخلي للأماكن التي يمكن أن تسهم فيها الأساليب الكمّية.
التفاصيل التقنية
يصعب نمذجة الموصلية الفائقة عند درجات الحرارة المرتفعة لأنها تنطوي على إلكترونات شديدة التفاعل يصعب على الحوسبة التقليدية التقاط سلوكها الجماعي. ويشير الإعلان إلى أن نموذج Fermi–Hubbard لا يصف المواد الصناعية وصفًا كاملًا، لكنه يُستخدم على نطاق واسع كبيئة مختزلة لدراسة الفيزياء الأساسية الكامنة.
وتقول Quantinuum إن العمل سيبني على نتائج سابقة لباحثيها، الذين قاسوا ارتباطات الاقتران فائق التوصيل في نماذج Fermi–Hubbard التي شُغّلت على Helios، بما في ذلك اقتران الموجة s واقتران الموجة d. ووفقًا لصياغة الشركة، أظهرت تلك التجارب قدرة على إعداد الحالات الكمّية ذات الصلة بدراسات الموصلية الفائقة واستقصائها.
وسيستخدم البحث العرض المتكامل من Quantinuum، بما في ذلك الوصول السحابي إلى Helios وبيئة Nexus البرمجية. ويصف الإعلان Nexus بأنها منصة موحدة تربط بين العتاد والأدوات البرمجية لتطوير التطبيقات وتنفيذها.
كما تشير Quantinuum إلى Helios بوصفه «أدق حاسوب كمي في العالم»، وهو ادعاء تقول إنه يستند إلى دقة بوابات الكيوبت الثنائية حتى 31 ديسمبر 2025.
لماذا يهم ذلك
يعكس هذا الإعلان نمطًا مألوفًا في الحوسبة الكمّية: استخدام مسألة نموذجية مبسطة لكنها ذات أهمية علمية كجسر بين قدرات العتاد والجدوى الصناعية. وتُعد الموصلية الفائقة مرشحًا طبيعيًا لذلك لأنها لا تزال غير محسومة علميًا في نطاقات مهمة، بينما يسهل توضيح دلالاتها العملية بالنسبة للمعدات الكهربائية.
وبالنسبة إلى GE Vernova، يبدو أن التعاون يتعلق ببناء القدرات بقدر ما يتعلق بتطوير منتج فوري. ويذكر الإعلان أن الشركة نشرت سابقًا أعمالًا حول خوارزميات كمّية لمواد احتجاز الكربون باستخدام معالجات كمّية مُحاكاة، ويعرض البرنامج الجديد بوصفه توسعًا إلى مجال آخر من أبحاث المواد.
أما بالنسبة إلى Quantinuum، فتوفّر الشراكة حالة اختبار صناعية للمحاكاة الكمّية، وهي مجال يُشار إليه كثيرًا باعتباره منسجمًا بقوة على المدى الطويل مع العتاد الكمّي.
ما الذي ينبغي متابعته
سيكون السؤال الأساسي هو ما إذا كان هذا التعاون سينتج رؤى تتجاوز محاكاة إثبات المفهوم. ويتسم الإعلان بالحذر في هذه النقطة: إذ إن ترجمة النتائج من النماذج المبسطة إلى مواد عملية ستتطلب عملًا علميًا وهندسيًا متواصلًا.
وهذا التحفظ مهم. فالشريكان لا يزعمان التوصل إلى موصل فائق جديد أو جهاز طاقة تجاري في المدى القريب. وبدلًا من ذلك، يقدّمان المشروع بوصفه جهدًا لربط أساليب الحوسبة الكمّية بأسئلة تتعلق بالمواد ذات الصلة الصناعية، باستخدام نموذج نظري راسخ كنقطة انطلاق.
المصادر
تستند الحقائق الواردة في هذه الصفحة إلى المصادر أدناه، كما جمعها DesignQuantum.