وجود أدلة جديدة لوجود هذه الجسيمات النظرية هي خطوة جيدة نحو حوسبة الكمومية

قد تمكن الباحثون من إثبات وجود “فرميونات ماجورانا”، هذه الجسيمات غير العادية يمكن أن توفر مسارات جديدة نحو إنشاء أجهزة كمبيوتر كم طوبولوجي

نشأة الفيرميون:

في عام 1937، أثار الفيزيائي الإيطالي إيتوري ماجورانا فكرة الفرميون ألا وهي جسيمات مضادة، والتي أصبحت منذ ذلك الحين تعرف باسم (فيرميون ماجورانا).

الآن، وقد أظهرت الجهود المكثفة من جامعة سيدني ومايكروسوفت كيف يمكن استخدام هذه الجسيمات للمساعدة في دفع مجال الحوسبة الكمية إلى الأمام.

وقد لاحظ الباحثون أن الإلكترونات تتصرف كما فرميونات ميجورانا، باتخاذها شكل شبه جسيمي.

وكانت الإلكترونات تتحرك على طول أسلاك متناهية الصغر، وتعرضت لمجال مغناطيسي. في الظروف العادية، دوران الإلكترون لا يتوافق مع حركته – ولكن في هذه الحالة كانت الحركتين بمحاذاة بعضهما البعض.

ونتيجة لذلك، فإن الإلكترونات مع دوران معاكس قد تؤدي أيضاً إلى حركة حلزونية معاكسة عند انتقالها على طول أسلاك متناهية الصغر.

هذا السلوك لا يختلف عن أشباه الجسيمات ثنائية الأبعاد التي يمكن إستخدامها في طوبولوجيا الحواسيب الكمية، التي تستخدم دوران الإلكترون لحفظ المعلومات بدلاً من الشحنة الكهربائية.

نقلة نوعية:

تستخدم طوبولوجيا الحواسيب الكمية مبدأً مختلفاً عن نهج الأيونات المحاصرة، فإثنين من أشباه الجسيمات قد تشكلان “جديلة” حيث تتناوب فيما بينها عبر بعدين مكانيين وبعدٍ واحدٍ زماني.

ويُعتقد أن هذا يمكن أن يوفر أساساً أكثر استقراراً للتراكب الذي يُسهّل الحسابات الكمومية.

في حين تم إحراز قدر كبير من التقدم مع الأيونات المحاصرة في السنوات الأخيرة، فإنه لا يزال من الصعب الحفاظ على تراكب موثوق، لذلك مازال البحث عن حلول مستمراً وهذه الدراسات على فرميونات ماجورانا يمكن أن تقدم سبلاً جديدة لتطوير أجهزة الكمبيوتر الكمي الطوبولوجي – على الرغم من أن التنفيذ الكامل للعمل على هذا الجهاز لا يزال بعيد المدى.

ترجمة: منال القرنة

تدقيق علمي: حسام عبدالله

المصادر: 1