המערכת, המבוססת על מעגלים מוליכי־על, מאפשרת לגשת לפי בחירה למצבי זיכרון דרך רכיב חיץ משותף; החוקרים מעריכים שהארכיטקטורה עשויה לצמצם את מספר קווי הבקרה הדרושים במחשבים קוונטיים גדולים
צוות חוקרים מארה"ב הדגים ארכיטקטורה של זיכרון קוונטי בגישה אקראית, שנועדה להפריד בין יחידות העיבוד הקוונטיות לבין יחידות האחסון. המערכת כוללת שבעה מצבי אחסון ומצב נוסף המשמש כחיץ בינם לבין המעבד, ומאפשרת לבחור בכל פעם את מצב הזיכרון שאליו רוצים לגשת. המחקר פורסם ב־Nature Physics. Nature
במחשבים רגילים ההפרדה בין מעבד לזיכרון היא עיקרון בסיסי: אין צורך שכל המידע הפעיל יישמר בתוך המעבד עצמו. במעבדים קוונטיים מוליכי־על, לעומת זאת, שילוב זיכרון בעל זמן קוהרנטיות ארוך וגישה יעילה עדיין מהווה אתגר הנדסי. ככל שמספר הקיוביטים גדל, גם מספר קווי הבקרה והחיבורים הנדרשים עלול להפוך לצוואר בקבוק.
הפתרון שהדגימו החוקרים מבוסס על טרנסמון יחיד, המחובר למצב חיץ, שממנו ניתן להעביר מידע אל שבעה מצבי אחסון בחלל אלקטרומגנטי רב־מצבי. באמצעות בחירת תדר הבקרה המתאים ניתן להעביר את המצב הקוונטי אל תא האחסון הרצוי ולהחזירו לעיבוד, בלי לחבר כל תא זיכרון ישירות למעבד.
החוקרים הדגימו גישה למצבי הזיכרון בסדר שרירותי ומדדו אי־נאמנות ממוצעת של פחות מ־1.5% לפעולת גישה לכל מצב. הם ניתחו גם את מנגנוני השגיאה, ובהם איבוד פוטונים ואינטראקציות בין המצבים השונים במערכת.
החשיבות ההנדסית של הארכיטקטורה אינה במספר שבעת תאי האחסון שהודגמו בניסוי, אלא באפשרות להשתמש במספר קטן יותר של משאבי בקרה עבור מספר גדול יותר של מצבים קוונטיים. לפי החוקרים, גישה כזו עשויה לאפשר הפרדה טובה יותר בין תת־מערכת העיבוד לתת־מערכת האחסון ולהפוך ליחידת בניין בארכיטקטורות קוונטיות עמידות לשגיאות.
המחקר בוצע בידי חוקרים מאוניברסיטת סטנפורד, אוניברסיטת שיקגו, Fermilab, אוניברסיטת ניו יורק ואוניברסיטת ראטגרס, ובהם Ziqian Li, Eesh Gupta ו־David Schuster. המאמר, A cascaded random access quantum memory, פורסם ב־8 בספטמבר 2026.
