چالش جدید بر ادعای مایکروسافت در ساخت کوبیت‌های توپولوژیک

به گزارش خبرگزاری ایمنا و به نقل از نیچر، در تاریخ هفتم مارس ۲۰۲۵، گزارشی منتشر شد که به بررسی چالش‌های جدیدی پرداخته می‌شود که بر ادعای مایکروسافت مبنی بر تولید اولین کوبیت‌های توپولوژیک تأثیر گذاشته است. این شرکت، که سال‌ها در تلاش برای ایجاد رایانه‌های کوانتومی مقاوم در برابر از دست دادن اطلاعات بوده، به‌تازگی در فراسوی انتظارهای عمومی، گامی نوین در ساخت کوبیت‌های توپولوژیک برداشته است، اما تحلیل‌های اخیر، برخی از فرضیات اصلی پشت این ادعا را زیر سوال برده‌اند.

مایکروسافت در تاریخ ۱۹ فوریه اعلام کرده بود که با معرفی چیپ کوانتومی «Majorana 1»، به دستاورد مهمی دست یافته است. این دستاورد به امید ایجاد رایانه‌ای با قابلیت پردازش اطلاعات در سطح بالا و مقاومت بیشتر در برابر اختلالات محیطی اعلام شده بود. در آن زمان، همراه با این خبر، مقاله‌ای در مجله Nature منتشر شد که روش اندازه‌گیری خوانش کوبیت‌های توپولوژیک آینده را شرح می‌داد؛ اما آن مقاله، به عنوان مدرکی قطعی از وجود این کوبیت‌ها ارائه نشد.

در نقد جدیدی که به صورت پیش‌چاپ منتشر شده است، دکتر هنری لگ، فیزیکدان نظری از دانشگاه سنت اندروز بریتانیا، به بررسی تستی پرداخته که مایکروسافت برای شناسایی ذرات کوارسی (Majoranas) بکار برده است. این ذرات که از رفتار جمعی الکترون‌ها ناشی می‌شوند، پایه و اساس ایجاد کوبیت‌های توپولوژیک محسوب می‌شوند. تست مذکور، که به عنوان پروتکل شکاف توپولوژیک (TGP) شناخته می‌شود، در اعلامیه ۱۹ فوریه شرکت نام برده نشده بود؛ اما بعدها شرکت به طور غیرمستقیم اشاره کرد که از این پروتکل در تولید کوبیت‌ها استفاده شده است.

لگ در نقد خود اظهار می‌دارد: اگر پروتکل TGP دچار نقص باشد، بنیان‌های اصلی کوبیت‌های توپولوژیک به همان اندازه قوی نخواهد بود.

وی به داده‌های منتشر شده در مقاله‌ای که در Physical Review B چاپ شده بود اشاره کرد و گفت: تغییرات قابل توجه در شرایط خارجی، از جمله دامنه میدان‌های مغناطیسی هنگام انجام اندازه‌گیری‌های الکترونیکی، موجب شده‌اند که تست مذکور نتواند ویژگی‌های ذاتی دستگاه را به درستی ثبت کند، به عبارت دیگر، تغییر شرایط محیطی تست را به یک شاخص نامنظم تبدیل کرده است.

در پاسخ به این انتقادات، دکتر چتان نایاک، فیزیکدان نظری و سرپرست تلاش‌های کوانتومی مایکروسافت در ردمند، در بیانیه‌ای گفت: انتقاد مطرح شده ناشی از سوءتفاهم نسبت به مقاله ماست. در مقاله Nature، رویکرد ما به تفصیل شرح داده شده است اما آن مقاله فقط یک دید کلی از روش ما ارائه می‌دهد و پیشرفت‌های اخیر را منعکس نمی‌کند.

او همچنین اضافه کرد که دامنه‌های اندازه‌گیری مورد استفاده در تست، حاصل یک اسکن اولیه بوده و تمامی داده‌های به دست آمده به صورت کامل تجزیه و تحلیل شده‌اند.

یکی از نکات مطرح شده توسط لگ، اختلاف بین توضیحات ارائه شده در مقاله PRB و کدی بود که به صورت عمومی منتشر شده است وی در همین راستا اظهار داشت: این اختلاف، هرچند در نگاه اول ناچیز به نظر می‌رسد، اما می‌تواند تأثیر قابل توجهی بر صحت پروتکل داشته باشد.»

در همین میان، نایاک بر این باور است که این موضوع یک «مسئله غیر بحرانی» محسوب می‌شود و به آن پرداخته نخواهد شد؛ در حالی که دکتر لگ ادعا می‌کند این تفاوت باید مورد بررسی و اصلاح قرار گیرد.

دیدگاه‌های متفاوت در میان جامعه علمی درباره این دستاورد، موجب شده تا برخی از محققان به لزوم پاسخ عمومی از سوی مایکروسافت تاکید کنند.

کارلو بیناکر، فیزیکدان نظری از دانشگاه لیدن هلند، معتقد است که انتقادات مطرح شده «قابل توجه و مستدل» هستند و بر اهمیت تلاش مداوم برای بهبود روش‌ها تأکید دارد.

وی همچنین اظهار داشت: احترام به کسانی که به صورت بی‌توجه نسبت به انتقادات پیش می‌روند، نشان از تعهد به پیشرفت علمی دارد.

از سوی دیگر، آنتون اخمرُف، فیزیکدان نظری از دانشگاه فناوری دلفت هلند، خواستار پاسخ عمومی از سوی محققان مایکروسافت شد تا شک و تردیدهای موجود برطرف شود. در این میان، سخنگوی مایکروسافت اعلام کرد که شرکت در تماس با ویراستاران مجله PRB، پاسخ رسمی خود را به انتقادات ارائه خواهد کرد.

این رویداد در زمانی اتفاق افتاده است که دنیای محاسبات کوانتومی به دنبال ایجاد سیستم‌هایی است که بتوانند از اشتباهات ناشی از نویز محیطی محافظت کنند. کوبیت‌های توپولوژیک، به عنوان یک فناوری نوین، می‌توانند در برابر اختلالات مقاوم بوده و راه را برای رایانه‌های کوانتومی با کارایی بالا هموار کنند. با این حال، چالش‌های فنی و نظری همچنان بر سر راه تحقق این فناوری قرار دارند و نظرات متفاوتی در میان متخصصان وجود دارد.

باید گفت که بحث پیرامون صحت و کارایی پروتکل TGP و وجود ذرات Majoranas همچنان ادامه دارد، پژوهش‌های بیشتر و پاسخ‌های رسمی از سوی مایکروسافت می‌تواند روشن‌کننده واقعیت‌های موجود در این زمینه باشد، دستاوردهای مایکروسافت در زمینه کوانتوم، علی‌رغم انتقادات و چالش‌های موجود، همچنان نقطه عطفی در مسیر ایجاد رایانه‌های مقاوم در برابر نویز محسوب می‌شود و امیدها برای آینده‌ای روشن در این عرصه باقی مانده است.