ادعای مایکروسافت در مورد محاسبات کوانتومی هنوز فاقد شواهد است: فیزیکدان‌ها مشکوک هستند

برخی از حضار در یک ارائه شلوغ کنجکاو بودند درباره چشم‌انداز اولین کیوبیت‌های «توپولوژیک»، اما با سوالات بی‌پاسخ باقی ماندند.

آناهایم، کالیفرنیا
یک محقق مایکروسافت امروز نتایج پشت ادعای جنجالی این شرکت در ماه گذشته را ارائه کرد که ادعا کرده بود اولین کیوبیت‌های توپولوژیک را ساخته است — هدفی دیرینه در محاسبات کوانتومی.

در مقابل سالنی مملو از جمعیت در جلسه انجمن فیزیک آمریکا (APS)، چتان نایاک، فیزیکدان نظری که هدایت تلاش‌های مایکروسافت در زمینه محاسبات کوانتومی در ردموند، واشنگتن را بر عهده دارد، توضیح داد که چگونه این شرکت در حال توسعه کیوبیت‌های توپولوژیک است که می‌توانند بلوک‌های سازنده یک کامپیوتر کوانتومی مقاوم در برابر نویز باشند.

با این حال، فیزیکدان‌های حاضر در جلسه گفتند که هنوز مطمئن نیستند آیا مایکروسافت واقعاً اولین کیوبیت‌های توپولوژیک را ساخته است یا خیر. علی یزدانی، فیزیکدان تجربی در دانشگاه پرینستون در نیوجرسی، می‌گوید: «این یک مشکل سخت است.» او به هر کسی که سعی در ساخت کیوبیت‌های توپولوژیک دارد، می‌گوید: «موفق باشید.»

دنیل لاس، نظریه‌پرداز در دانشگاه بازل در سوئیس، می‌گوید: «این یک ارائه زیبا بود.» اما او با ادعاهای قوی و کمبود نسبی شواهد مشکل داشت. او می‌گوید: «مردم زیاده‌روی کرده‌اند و جامعه علمی راضی نیست. آنها در این کار افراط کرده‌اند.»

نایاک این انتقادات را می‌پذیرد و می‌گوید: «من هرگز احساس نکردم که یک لحظه وجود داشته باشد که همه کاملاً متقاعد شوند.» او اضافه می‌کند که مایکروسافت به درک خود از این دستگاه‌ها اطمینان دارد و سایر محققان از این کار هیجان‌زده هستند.

کیوبیت‌های تعلیق‌برانگیز
ارائه APS که به قدری شلوغ بود که برخی مجبور بودند ایستاده گوش دهند، در محافل فیزیک با انتظار زیادی همراه بود. مایکروسافت در ۱۹ فوریه در یک بیانیه مطبوعاتی اعلام کرد که اولین کیوبیت‌های توپولوژیک را ساخته است. اما برخی از فیزیکدان‌ها مطمئن نبودند که آیا این ادعا صحت دارد یا خیر، زیرا هیچ مقاله علمی بررسی‌شده‌ای برای اثبات آن وجود نداشت. (مایکروسافت همزمان با اعلام اولیه خود مقاله‌ای در Nature منتشر کرد، اما این مقاله روشی برای خواندن اطلاعات از کیوبیت‌های توپولوژیک آینده را توصیف می‌کرد، نه اینکه وجود آنها را ثابت کند.)

هنری لگ، فیزیکدان دانشگاه سنت اندروز در بریتانیا، با انتشار گزارشی در سرور پیش‌چاپ arXiv، قبل از بررسی همتا، شک‌های بیشتری درباره ادعای مایکروسافت ایجاد کرد. این گزارش به نقاط ضعف آزمایشی که شرکت برای تأیید دستگاه‌های محاسبات کوانتومی خود استفاده می‌کند، اشاره می‌کرد. لگ این یافته‌ها را در کنفرانس APS روز دوشنبه ارائه داد.

در همین حال، در ارائه امروز، نایاک یک شماتیک از کیوبیت‌های مایکروسافت را نمایش داد: آنها سیم‌های آلومینیومی میکروسکوپی به شکل H هستند که روی ایندیم آرسنید قرار گرفته‌اند، ماده‌ای که در دماهای بسیار پایین به ابررسانا تبدیل می‌شود. این دستگاه‌ها طراحی شده‌اند تا از مایوراناها استفاده کنند، ذرات شبه‌ذره‌ای که قبلاً کشف نشده‌اند و برای کارکرد کیوبیت‌های توپولوژیک ضروری هستند. هدف این است که مایوراناها در چهار انتهای سیم H شکل ظاهر شوند، که از رفتار جمعی الکترون‌ها نشأت می‌گیرند. این مایوراناها، در تئوری، می‌توانند برای انجام محاسبات کوانتومی مقاوم در برابر از دست رفتن اطلاعات استفاده شوند.

داده‌های جدیدی که نایاک ارائه کرد، عمدتاً شامل اندازه‌گیری‌های «X» و «Z» کیوبیت‌ها بود، که به ترتیب پروب‌های عمودی و افقی در طول سیم H شکل هستند. هنگامی که نایاک داده‌های اندازه‌گیری X را نشان داد، تأیید کرد که سیگنال دووجهی مشخصه به دلیل نویز الکتریکی به سختی با چشم قابل مشاهده است.

بنابراین، یون‌آه کیم، نظریه‌پرداز در دانشگاه کرنل در ایتاکا، نیویورک، به استحکام اندازه‌گیری X شک کرد. او به تیم خبری Nature گفت: «دوست دارم دووجهی بودن به راحتی در آزمایش‌های آینده قابل مشاهده باشد.»