الكمبيوتر الكمي يعزز قوة المجاهر الإلكترونية

طرح علماء من جامعتي هارفارد ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) تصورًا جديدًا لاستخدام الحوسبة الكمية في المجاهر الإلكترونية، بما يتيح رؤية البنى الذرية والجزيئات الحيوية بدقة أعلى بكثير مما هو ممكن اليوم.

إن المجاهر الإلكترونية قادرة بالفعل على تحقيق دقة تفوق المجاهر الضوئية، لكنها تواجه مشكلة الضوضاء الكمية التي تُخفي التفاصيل الدقيقة ، ويؤكد الباحثون أن دمج الخوارزميات الكمية يمكن أن يعالج هذه التشوهات ويعيد بناء البيانات في الوقت الفعلي، مما ينتج صورًا أوضح وأكثر موثوقية.

أوضح الفريق أن التقنية تعتمد على تصحيح الأخطاء الكمية وخوارزميات قائمة على التشابك الكمي لإعادة بناء أنماط تشتت الإلكترونات، وهو ما يحوّل البيانات المشوشة إلى خرائط ذرية عالية الدقة ، وأوضح الباحثون أن الكمبيوتر الكمي قادر على معالجة الأنماط الموجية المعقدة للإلكترونات بكفاءة تفوق الأنظمة التقليدية، وهو ما يفتح المجال لرؤية تفاصيل لم يتمكن العلماء من رؤيتها من قبل.

يرى العلماء أن هذه المقاربة قد تُحدث نقلة نوعية في مجالات متعددة، من بينها علم الأحياء البنيوي للكشف عن البنى البروتينية، وعلوم المواد لرسم خرائط العيوب والمجالات المغناطيسية، وتقنية النانو لتصميم مكونات فائقة الدقة للرقائق المستقبلية ، ونُشرت الدراسة في مجلة نيتشر فيزيكس، حيث يشير الخبراء إلى أن الجمع بين قوة التحليل الكمي وقدرات التصوير الإلكتروني قد يصبح ركيزة أساسية في مختبرات المستقبل.