یک کامپیوتر کوانتومی که مساله ای بسیار پیچیده را در ۲۵ میکروثانیه حل کرد
آجاک: یک کامپیوتر کوانتومی چینی موفق شد مسئله ای خاص را تنها در ۲۵ میکروثانیه حل کند.
آجاک به نقل از خبرنگاران جوان: یک کامپیوتر کوانتومی چینی موفق شد مساله ای خاص را تنها در ۲۵ میکروثانیه حل کند؛ کاری که تکمیل آن برای قدرتمندترین سوپر کامپیوتر متعارف جهان، یعنی «ال کاپیتان» (El Capitan)، حدود $۱۰.{۴۲}$ سال زمان می برد.
این دستاوردی مهمست که نشان دهنده مفهومی موسوم به «مزیت محاسباتی کوانتومی» (Quantum Computational Advantage) می باشد؛ وضعیتی که در آن یک کامپیوتر کوانتومی، مساله ای مشخص را خیلی کارآمدتر از یک کامپیوتر کلاسیک (معمولی) حل می کند.
این کامپیوتر کوانتومی که «جیوژانگ ۴.۰» (Jiuzhang ۴.۰) نام دارد، رکورد جدیدی را به ثبت رسانده است. این دستگاه محاسبات را با استفاده از ذرات نور یا همان «فوتون ها» انجام می دهد. این سامانه برای مساله ای به نام «نمونه برداری بوزونی گوسی» (Gaussian Boson Sampling یا GBS) به کار گرفته شد؛ فرآیندی که شامل اندازه گیری تعدادی فوتون بعد از عبور آنها از شبکه ای پیچیده و منشعب از آینه ها و تقسیم کننده های پرتو در درون کامپیوتر است.
رکورد های پیشین برای این نوع مسایل شامل کمتر از ۳۰۰ فوتون بود، در حالیکه «جیوژانگ» از ۳۰۹۰ ذره استفاده کرد؛ افزایشی ده برابری که نشان دهنده جهشی قابل توجه در توان محاسباتی است. به قول پژوهشگرهایی که این آزمایش را انجام دادند، حتی با استفاده از پیشرفته ترین الگوریتم ها بر روی «ال کاپیتان» — قدرتمندترین سوپر کامپیوتر جهان که قادر به انجام $۱۰.{۱۸}$ عملیات در ثانیه است — شبیه سازیِ آن چه «جیوژانگ» در ۲۵.۶ میکروثانیه به انجام رساند، همچنان $۱۰.{۴۲}$ سال زمان می برد.
آیا این موفقیت، آغازگر عصر رایانش کوانتومی است؟ الکسی فدوروف، مدیرکل مرکز کوانتومی روسیه، در مصاحبه ای با روزنامه «روسی سکایا گازتا» گفت: «متأسفانه خیر؛ چونکه در این مورد، ما با یک نمونه آزمایشیِ خاص سروکار داریم که برای نشان دادن پتانسیل عظیم یک سیستم کوانتومی طراحی شده است.
گام ضروری بعدی، رسیدن به «مزیت کوانتومی» است؛ نه در سناریو های آزمایشی، بلکه در انجام وظایف عملی و مشخص. بااینکه مدلهای کوانتومیِ مراحل اولیه حالا چنین وظایفی را انجام می دهند، اما هنوز برتری خویش را نسبت به کامپیوتر های متعارف (کلاسیک) به اثبات نرسانده اند. برای پیشرفت در این راه، باید الگوریتم هایی توسعه دهیم، تعداد کیوبیت ها (کیوبیت واحد داده در کامپیوتر کوانتومی است که معادل «بیت» در کامپیوتر های کلاسیک می باشد) را افزایش دهیم و دقت عملیات را بهبود بخشیم. در تمامی این حوزه ها، پیشرفت های قابل ملاحظه ای حاصل شده است.»
خلاصه اینکه این سیستم برای مساله ای به نام نمونه برداری بوزونی گوسی (Gaussian Boson Sampling یا GBS) به کار گرفته شد؛ فرآیندی که شامل اندازه گیری تعدادی فوتون پس از عبور آنها از شبکه ای پیچیده و منشعب از آینه ها و تقسیم کننده های پرتو در درون کامپیوتر است.
رکورد های پیشین برای این نوع مسائل شامل کمتر از ۳۰۰ فوتون بود، در صورتی که جیوژانگ از ۳۰۹۰ ذره استفاده کرد؛ افزایشی ده برابری که نشان دهنده جهشی قابل توجه در توان محاسباتی است. برای پیشرفت در این راه، باید الگوریتم هایی توسعه دهیم، تعداد کیوبیت ها (کیوبیت واحد داده در کامپیوتر کوانتومی است که معادل بیت در کامپیوتر های کلاسیک می باشد) را افزایش دهیم و دقت عملیات را بهبود بخشیم.
منبع: آجاک
این مطلب آجاک را پسندیدید؟
(0)
(0)
تازه ترینهای مرتبط
نظر بینندگان آجاک در این باره