فیزیک‌دانان درمورد ادعای جهش کوانتومی مایکروسافت تردید دارند

به گزارش پیوست، متخصصان می‌گویند اطلاعاتی که مایکروسافت درمورد این پیشرفت بزرگ منتشر کرده است، جزئیات کافی برای اثبات چنین جهشی را ارائه نمی‌کند. این شرکت نتایجی را در مجله نیچر ارائه کرده است که به گفته متخصصان اثبات وجود کیوبیت‌های توپولوژیک (topological qubits) ‌نیستند. مایکروسافت همزمان با انتشار این مقاله از چیپ کوانتومی جدیدی با نام ماجورنا ۱ نیز رونمایی کرد.

ادعای مایکروسافت چیست؟

مایکروسافت در ۱۹ فوریه طی یک بیانیه مطبوعاتی مدعی شد که با توسعه نوعی مواد ابررسانا موفق به ساخت کیوبیت‌های توپولوژیک شده است. با این حال، این اعلامیه فاقد جزئیات علمی کافی بود و تنها برخی از داده‌ها در جلسه‌ای خصوصی در مرکز تحقیقات مایکروسافت در سانتا باربارا مطرح شدند.

استیون سایمون، فیزیکدان نظری دانشگاه آکسفورد، پس از بررسی داده‌های ارائه‌شده گفت: «آیا می‌توانم با قاطعیت بگویم که آن‌ها به چیزی که فکر می‌کنند دست یافته‌اند؟ خیر، اما نتایج امیدوارکننده به نظر می‌رسند.»

مقاله نیچر آزمایش‌هایی را روی یک دستگاه ابررسانای «نانوسیم» ساخته شده از آرسنید ایندیم توصیف می‌کند. هدف نهایی این آزمایش‌ها میزبانی از دو حالت توپولوژیک به نام شبه‌ذرات ماجورانا است که هرکدام در دو انتهای دستگاه قرار می‌گیرند. از آنجایی که الکترون‌های موجود در این ابررسانا جفت شده‌اند، یک الکترون اضافی جفت نشده معرفی می‌شود و حالت برانگیخته را رقم می‌زند. این الکترون در یک حالت «غیرجای‌گزیده» (delocalized) وجود دارد که بین دو شبه‌ذره ماجورانا مشترک است.

این مقاله آزمایش‌هایی را گزارش می‌کند که نشان می‌دهد نانوسیم واقعا یک الکترون اضافی را نگه می‌دارند. اما حتی مولفان نیز هشدار داده‌اند که این آزمایش‌ها به خودی خود اثباتی بر میزبانی نانوسیم از شبه‌ذرات ماجورنا نیستند.

برخی از دانشمندان برجسته فیزیک کوانتومی انتقادات جدی‌تری را مطرح می‌کنند. دانیل لاس، فیزیکدان دانشگاه بازل سوئیس، تصمیم مایکروسافت برای اعلام موفقیت پیش از انتشار مدارک کامل را زیر سوال برده و می‌گوید: «اگر آن‌ها نتایچ بیشتری دارند که به این مقاله متصل نیست، چرا صبر نمی‌کنند تا محتوای کافی برای انتشار یک مقاله مستقل داشته باشند؟»

تردید‌های متخصصان؛ آیا بازهم ادعای متخصصان مایکروسافت مردود است؟

بر اساس مقاله‌ای که مایکروسافت در ژورنال علمی نیچر منتشر کرده است، آزمایش‌های انجام‌شده وجود یک الکترون اضافی درون یک نانوسیم ابررسانا را تایید می‌کنند. این مشاهدات می‌توانند نشان‌دهنده حضور ذرات ماجورانا باشند، که در سال ۱۹۳۷ توسط فیزیکدان ایتالیایی اتوره ماجورانا پیش‌بینی شده بود.

با این حال، خود نویسندگان مقاله نیز هشدار داده‌اند که این یافته‌ها به‌تنهایی برای اثبات وجود کیوبیت‌های توپولوژیک کافی نیستند. وینسنت موریک، فیزیکدان مرکز تحقیقات هلمهولتز در آلمان، که پیش‌تر در رد یک ادعای مشابه نقش داشته است، رویکرد مایکروسافت را زیر سوال برده و می‌گوید: «در سطح بنیادی، رویکرد ساخت یک کامپیوتر کوانتومی بر اساس کیوبیت‌های توپولوژیک ماجورانا به گونه‌ای‌که مایکروسافت مطرح کرده است، جواب نخواهد داد.»

این اولین باری نیست که مایکروسافت در مورد کیوبیت‌های توپولوژیک ادعای جنجالی مطرح می‌کند. در سال ۲۰۲۱، تیمی از پژوهشگران دانشگاه دلفت در هلند، که تحت حمایت مالی مایکروسافت بودند، ادعای مشابهی درباره ایجاد ذرات ماجورانا مطرح کردند. اما مدارک ارائه‌شده پس از بررسی‌های دقیق‌تر، مردود شناخته شد و مقاله آن‌ها از ژورنال معتبر نیچر بازپس گرفته شد. این موضوع باعث شد که مایکروسافت در جامعه علمی اعتبار خود را تا حدی از دست بدهد.

با این حال چتان نایاک، از محققان مایکروسافت، در پاسخ به این انتقادات اعلام کرده است: «همینطور که انواع اندازه‌گیری‌های بیشتری را انجام می‌دهیم، توضیح نتایج ما براساس مدل‌های غیرتوپولوژیک سخت‌تر می‌شود ». او افزود: «ممکن است لحظه‌ای که همه دانشمندان قانع شوند، یک‌باره اتفاق نیفتد، اما هر توضیحی غیر از مدل توپولوژیک به مرور زمان غیرممکن‌تر می‌شود.»

با این حال، منتقدان بر این باورند که بدون انتشار داده‌های کامل، نمی‌توان ادعای مایکروسافت را پذیرفت. جورجیوس کاتساروس، فیزیکدان در مؤسسه علم و فناوری اتریش، تصریح کرد: «بدون مشاهده داده‌های تکمیلی از عملیات کیوبیت، نمی‌توان در مورد این کشف اظهارنظر چندانی کرد.»

آیا واقعاً یک جهش کوانتومی رخ داده است؟

در حالی که مایکروسافت از کیوبیت‌های توپولوژیک به‌عنوان «لحظه ترانزیستوری» در محاسبات کوانتومی یاد می‌کند، بسیاری از متخصصان تاکید دارند که بدون اثبات تجربی کامل و مقیاس‌پذیری عملی، این ادعا نمی‌تواند انقلابی در دنیای کوانتوم محسوب شود.

اگرچه این پیشرفت می‌تواند مسیر جدیدی برای پردازش کوانتومی ایجاد کند، اما بدون شواهد قطعی و بررسی‌های مستقل علمی، همچنان باید با دیده تردید به آن نگریست.