Sci - nature wiki

معاينة الأخبار لعام 2022: قد تصبح أجهزة الكمبيوتر الكمومية أخيرًا أدوات مفيدة

0

2G9MFKY ميونيخ ، ألمانيا.  27 يوليو 2021. معالج كمومي من Google & quot؛ Sycamore & quot؛  أمام الكاميرا مرتديًا قفازات زرقاء.  في عام 2019 ، حققت Google طفرة في مجال الحوسبة الكمومية.  تم تسليم هذا المعالج إلى المتحف الألماني كأول متحف في العالم.  الائتمان: بيتر كنيفيل / د ب أ / علمي لايف نيوز

يعد معالج Google Sycamore الكمي واحدًا من أكثر المعالجات تقدمًا

بيتر كنيفيل / د ب أ / علمي

يمكن لجهاز كمبيوتر كمي قوي كسر التشفير وحل المشكلات التي تجدها الآلات الكلاسيكية مستحيلة. على الرغم من عدم نجاح أحد حتى الآن في بناء مثل هذا الجهاز ، فقد شهدنا مؤخرًا وتيرة متزايدة من التقدم – فهل يمكن أن يكون عام 2022 هو العام؟

في الوقت الحالي ، تتركز الجهود على معلم هام يُعرف باسم التفوق الكمومي: النقطة التي يكون فيها الكمبيوتر الكمومي قادرًا على إكمال عملية حسابية لا يستطيع الكمبيوتر الكلاسيكي ، في ظل فترة زمنية معقولة.

كانت Google أول من وصل إلى هذا الهدف في عام 2019 باستخدام جهاز به 54 كيوبت ، وهو المعادل الكمي لبتات الحوسبة العادية ، لإجراء عملية حسابية غير مجدية تُعرف باسم حساب أخذ العينات العشوائي. في عام 2021 ، قام فريق من جامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين بحل مشكلة أخذ عينات أكثر تعقيدًا باستخدام 56 كيوبت ، ثم دفعها لاحقًا إلى أبعد من ذلك باستخدام 60 كيوبت.

لكن بوب سوتور من شركة آي بي إم يقول إن لعبة القفزة هذه إنجاز أكاديمي لم يكن له تأثير حقيقي كبير حتى الآن. لن تتحقق السيادة الحقيقية إلا عندما يكون الكمبيوتر الكمومي أفضل بكثير من الكمبيوتر التقليدي ويكون قادرًا على حل المشكلات المختلفة ، بدلاً من حسابات العينات العشوائية المستخدمة حاليًا كمعايير.

ويقول إن شركة IBM تعمل من أجل “ميزة الأعمال الكمية” – وهي النقطة التي يمكن أن يحل فيها الكمبيوتر الكمومي مشكلات مفيدة حقًا للباحثين أو الشركات بشكل أسرع من أجهزة الكمبيوتر التقليدية. يقول سوتر إن هذا لم يصل بعد ولن يحدث خلال عام 2022 ، ولكن يمكن توقعه خلال عقد من الزمن.

نير منيربي ، الشريك المؤسس لشركة كلاسيك للبرمجيات الكمومية ، أكثر تفاؤلاً. وهو يعتقد أن عام 2022 سيشهد عرضًا للتفوق الكمي في مشكلة مفيدة.

“هل تتذكر عندما خرجت السيارات الكهربائية الأولى؟ لقد كانت مفيدة في القيادة إلى متجر البقالة ، ولكن ربما لا تقطع مسافة 300 ميل لتوصيل ابنك إلى الكلية. مثل السيارات الكهربائية ، ستتحسن أجهزة الكمبيوتر الكمومية بمرور الوقت ، مما يجعلها مفيدة في نطاق أوسع من التطبيقات.

هناك عدد من العقبات التي تحول دون حل المشاكل العملية. الأول هو أن الأجهزة تحتاج إلى آلاف الكيوبتات الإضافية للقيام بذلك ، ويجب أن تكون هذه الأجهزة أيضًا أكثر استقرارًا وموثوقية من الأجهزة الموجودة. من المحتمل أن يحتاج الباحثون إلى تجميعهم معًا في مجموعات للعمل كـ “كيوبت منطقي” واحد. يساعد هذا في الإخلاص ، لكنه سيقضي على التحسينات على النطاق: قد تتطلب آلاف الكيوبتات المنطقية الملايين من الكيوبتات المادية.

“ستتحسن أجهزة الكمبيوتر الكمومية بمرور الوقت ، وتصبح مفيدة في مجموعة من التطبيقات”

يعمل الباحثون أيضًا على تصحيح الأخطاء الكمومية لإصلاح مواطن الخلل عند حدوثها. أعلنت Google في يوليو 2021 أن معالج Sycamore الخاص بها كان قادرًا على اكتشاف وإصلاح الأخطاء في الكيوبتات فائقة التوصيل ، لكن الأجهزة الإضافية اللازمة للقيام بذلك قدمت أخطاء أكثر مما تم إصلاحه. تمكن الباحثون في معهد الكم المشترك في ماريلاند لاحقًا من المرور عبر عتبة التعادل الحاسمة مع كيوبتات الأيونات المحاصرة.

ومع ذلك ، لا يزال الوقت مبكرا. يقول سكوت آرونسون من جامعة تكساس في أوستن إنه سيكون “صادمًا للغاية” إذا تمكن الكمبيوتر الكمومي للأغراض العامة من حل مشكلة مفيدة في عام 2022. “تصحيح الأخطاء بدأ للتو في العمل ، ولا يبدو أننا قريبون من نقطة حماية كيوبت واحد مشفر لفترة زمنية عشوائية ، ناهيك عن إجراء عمليات حسابية على آلاف أو ملايين الكيوبتات المشفرة ، “

المزيد عن هذه المواضيع:

Leave A Reply

Your email address will not be published.