أعلنت شركة الحوسبة الكمومية Quantinuum مؤخرًا عن جهاز كمبيوتر كمي يتفوق على Google Computer بمقدار 100 مرة.
استخدمت نتيجة Google لعام 2019 اختبارًا محددًا يسمى Linear Cross Entropy Benchmark لمحاولة إثبات ذلك. التفوق الكميالنقطة التي تتفوق فيها أجهزة الكمبيوتر الكمومية على أجهزة الكمبيوتر العادية (أو الكلاسيكية) الأكثر تطوراً.
ماذا بالضبط هنالك كمبيوتر كمي؟
تعمل أجهزة الكمبيوتر الكمومية على البتات الكمومية. تشبه البتات الكمومية (المختصرة بالكيوبتات) البتات الحاسوبية العادية من حيث أن قيمها يمكن أن تكون 0 و1 في نفس الوقت. بفضل هذه الميزة الكمومية، يمكن لأجهزة الكمبيوتر التفكير في المزيد من الحلول لمشكلة ما بشكل أسرع من الكمبيوتر الكلاسيكي. وفي نهاية المطاف، ستكون أجهزة الكمبيوتر الكمومية قادرة على حل المشكلات التي لا تستطيع أجهزة الكمبيوتر التقليدية حلها.
لكن أجهزة الكمبيوتر الكمومية ليست مثل أجهزة الكمبيوتر العادية. وذلك لأن الكيوبتات الخاصة بها هي في الغالب ذرات شديدة البرودة، مرتبة في مصفوفة. عند تبريدها إلى هذا الحد، تدخل الذرات في الحالة الكمومية. في اللحظة التي تكون فيها قيمة الكيوبتات ثابتة، يتم فك تشفير الحالة الكمومية وتنفصل الدالة الكمومية. ولهذا السبب، فإن أجهزة الكمبيوتر الكمومية موجودة حاليًا فقط في الأبحاث المتخصصة والمختبرات.
ماذا فعل الكمبيوتر الكمي؟
كان أداء النظام الكمي جيدًا أ إنجاز مميز في 2019 باستخدام معالج Sycamore من Google، يستغرق الكمبيوتر العملاق الكلاسيكي المتطور حوالي 200 ثانية ليعمل لمدة 10000 عام تقريبًا.
ولتحقيق هذه النتيجة، قام فريق Quantinuum بترقية معالجه H2-1 من نظام 32 كيوبت إلى نظام 56 كيوبت، مما أدى إلى زيادة قوة الحوسبة بشكل كبير. وفقًا لمنشور Quantinuum، قام حاسوبها الكمي أيضًا بتشغيل خوارزميته بطاقة أقل بمقدار 30000 مرة مما يتطلبه تشغيل كمبيوتر كلاسيكي.
والأهم من ذلك، أن الكمبيوتر الكمومي حقق رقمًا قياسيًا جديدًا لمقياس الإنتروبيا الإجمالي، وهو مقياس يستخدم لمقارنة أداء أجهزة الكمبيوتر الكمومية المختلفة. يقيس المقياس طاقة النظام الكمي؛ إذا كان النظام صاخبًا، فستكون نتائجك أسوأ (أقرب إلى الصفر من 1). نتيجة Google لعام 2019 في مؤشر الإنتروبيا الإجمالي هي ~.002؛ درجة H2-1 هي ~.35. وقال أحد المحللين الكميين: “على عكس الإعلانات السابقة المتعلقة بتجارب XEB، فإن نسبة 35% تعد خطوة مهمة نحو حد الثقة المثالي بنسبة 100% حيث يمكن رؤية الميزة الحسابية لأجهزة الكمبيوتر الكمومية بوضوح”. حرية. من الفريق بحث مستضاف حاليًا على خادم الطباعة المسبقة arXiv.
ماذا تفعل أجهزة الكمبيوتر الكمومية أيضًا؟
تعد أجهزة الكمبيوتر الكمومية بمثابة حالات اختبار لمستقبل المعلومات، أي أنه يمكن للأشخاص تخزين البيانات ونقلها، بالإضافة إلى حساب المعلومات الجديدة. في العام الماضي، أظهر فريق مختلف من الباحثين كيف يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية إجراء العمليات الحسابية، وهو ما يشبه السفر عبر الزمن.
وقال ديفيد أرفيدسون-شوكور، عالم فيزياء الكم في جامعة كامبريدج والمؤلف الرئيسي للدراسة، لموقع Gizmodo: “تبدو التجربة التي وصفناها مستعصية على الحل بالنسبة للفيزياء القياسية (وليس الكم)، التي تخضع لسهم الزمن الطبيعي”. وقت. “لذلك يبدو أن التشابك الكمي يمكن أن يخلق أحداثًا تبدو فعليًا مثل السفر عبر الزمن.”
وفي العام السابق، ادعت مجموعة أخرى أنها نجحت في إنشاء ثقب دودي كمي، وهو عبارة عن بوابة يمكن من خلالها أن تنتقل المعلومات الكمومية بشكل فوري.
قامت شركة Quantum أيضًا بجولات الأخبار (لا يقصد التورية). في عام 2022، تمكن فريق يستخدم كمبيوتر Quantinuum من إنشاء مرحلة جديدة من المادة عن طريق تفجير الكيوبتات بأشعة الليزر التي تقرأ تسلسل فيبوناتشي.
يُنظر إلى الحوسبة الكمومية أحيانًا مثل الخيال العلمي لأنها غريبة جدًا لدرجة أنها تستفيد من عالم يتجاوز الفيزياء الكلاسيكية لإجراء حسابات معقدة. لكن الأنظمة تتحسن، واستخداماتها مختلفة (على الرغم من أن بعضها يقترب من أحلام اليقظة). في الوقت الحالي، يقتصر الأمر على أنظمة البحث، لكن أجهزة الكمبيوتر الكمومية تشق طريقها ببطء إلى عالم اليوم.
