تصنع شركة Atom Computing الأمريكية أول حاسوب كمي يحتوي على 1180 كيوبت، وهو ما يمكن أن يحسن دقة الآلة.
أكبر حاسوب كمي تم بناؤه بواسطة شركة Atom Computing. الصورة: Atom Computing
يحتوي أول كمبيوتر كمي في العالم على أكثر من ضعف عدد البتات الكمية (كيوبتات) من حامل الرقم القياسي العالمي السابق، وهو كمبيوتر أوسبري من شركة IBM (433 كيوبت). في حين أن زيادة عدد وحدات البت الكمومية لا تعني بالضرورة أداءً أفضل، فإن عددًا كبيرًا من وحدات البت الكمومية ضروري لأجهزة الكمبيوتر الكمومية الخالية من الأخطاء في المستقبل، على عكس أجهزة البحث الصاخبة اليوم. تستخدم أجهزة الكمبيوتر الكمومية الأكبر حجمًا، مثل تلك التي تنتجها شركتا IBM وGoogle، دوائر فائقة التوصيل يتم تبريدها إلى درجات حرارة منخفضة للغاية. لكن الآلة القياسية التي أنتجتها شركة Atom Computing الناشئة في كاليفورنيا تحتوي على 1180 كيوبت، باستخدام ذرات محايدة يتم تثبيتها في مكانها بواسطة الليزر في شبكة ثنائية الأبعاد، حسبما ذكرت مجلة نيو ساينتست في 24 أكتوبر/تشرين الأول.
ومن بين مزايا هذا التصميم أنه من السهل توسيع نطاق النظام وإضافة المزيد من البتات الكمومية إلى الشبكة، وفقًا لروب هايز، الرئيس التنفيذي لشركة Atom Computing. سيحتاج أي حاسوب كمي مستقبلي مفيد وخالٍ من الأخطاء (خاصية تسمى التسامح مع الخطأ) إلى عشرات الآلاف على الأقل من البتات الكمومية المصححة للأخطاء والتي تعمل بالتوازي مع البتات الكمومية المبرمجة.
"إذا قمنا بتوسيع نطاق العمل إلى عشرات البتات الكمومية، كما تفعل أغلب الأنظمة الفائقة التوصيل والمحاصرة بالأيونات اليوم، فسوف يستغرق الأمر وقتًا طويلاً للغاية للوصول إلى عصر الآلات المقاومة للأخطاء. ومع نهج الذرة المحايدة، يمكننا الوصول إلى هذا الإنجاز بشكل أسرع كثيرًا"، كما يوضح هايز. وبحسب قوله، فإن فريق البحث في شركة Atom Computing يهدف إلى زيادة عدد البتات الكمومية في الجهاز بنحو 10 مرات كل عامين.
على عكس بتات الكمبيوتر التقليدية، والتي لها قيمة 1 أو 0، فإن البتات الكمومية أكثر تنوعًا، حيث تتمتع بمجموعة من الخصائص المختلفة اعتمادًا على كيفية إنشائها. الذرات المحايدة أكثر ملاءمة للتشابك الكمي، وهو تأثير كمي غريب حيث يتم ربط اثنين من البتات الكمومية معًا ويمكنها التأثير على بعضها البعض حتى على مسافات شاسعة. كما أنها تعمل بشكل أكثر استقرارا. تعمل البتات الكمومية في كمبيوتر Atom Computing على منع الحالة الكمومية من الانهيار، وبالتالي تحقيق التسامح مع الخطأ، لمدة دقيقة تقريبًا. وبالمقارنة به، فإن جهاز كمبيوتر Osprey التابع لشركة IBM لديه وقت ربط كيوبت يبلغ حوالي 70 - 80 ميكروثانية فقط.
يأتي وقت التماسك الطويل من ذرة الإيتربيوم التي استخدمها هايز وزملاؤه كبتات كمومية. تستخدم معظم الآلات الذرية المحايدة إلكترونات الذرات كعناصر كمية لإجراء العمليات الحسابية، ولكنها تتأثر بسهولة بالليزر القوي المستخدم لتثبيتها. وباستخدام الإيتربيوم، يستطيع الباحثون استخدام سمة كمية للنوى الذرية تسمى الدوران (الزخم الزاوي الجوهري للجسيم)، وهي أقل حساسية للاضطراب. وفقا للباحث بن بلوم في شركة Atom Computing، فإن النوى لا تتفاعل مع البيئة الخارجية بقوة مثل الإلكترونات.
نظرًا لأن البتات الكمومية تتمتع بالعديد من الخصائص المختلفة، فمن الصعب مقارنتها بين الأجهزة المختلفة. ومع ذلك، قال بلوم إن جهاز Atom Computing يتمتع بقوة معالجة تعادل قوة معالجة جهاز IBM. ويأمل الفريق أن يتمكن من تقديم الكمبيوتر للعملاء في العام المقبل لاستخدامه في مجال الحوسبة السحابية.
آن كانج (وفقًا لمجلة نيو ساينتست )
[إعلان رقم 2]
رابط المصدر
تعليق (0)