حاسوب كمي يحطم الأرقام القياسية بأكثر من 1000 كيوبت

شركة Atom Computing الأمريكية تصنع 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 (كيوبت) 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 مثبتة 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. أي حاسوب كمي مستقبلي مفيد خالٍ من الأخطاء (خاصية تسمى التسامح مع الخطأ) سوف يحتاج إلى عشرات الآلاف على الأقل من البتات الكمومية المصححة للأخطاء والتي تعمل بالتوازي مع البتات الكمومية المبرمجة.

إذا توسعنا إلى عشرات الكيوبتات، كما تفعل معظم الأنظمة فائقة التوصيل والمُحاصرة بالأيونات اليوم، فسيستغرق الأمر وقتًا طويلًا جدًا للوصول إلى عصر الآلات المُقاومة للأخطاء. مع نهج الذرة المحايدة، يُمكننا الوصول إلى هذا الإنجاز أسرع بكثير، 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 كيوبتين معًا ويمكنهما التأثير على بعضهما البعض حتى على مسافات شاسعة. كما أنها تعمل بشكل أكثر استقرارا. تمنع البتات الكمومية في حاسوب Atom Computing الحالة الكمومية من الانهيار، وبالتالي تحقيق التسامح مع الأخطاء، 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 ككيوبتات. تستخدم معظم آلات الذرات المحايدة إلكترونات الذرات كعناصر كمية لإجراء الحسابات، ولكنها تتأثر بسهولة بالليزر القوي المستخدم لتثبيتها. وباستخدام الإيتربيوم، يستطيع الباحثون استخدام سمة كمية للنواة الذرية تسمى الدوران (الزخم الزاوي الجوهري للجسيم)، وهي أقل حساسية للاضطراب. ووفقا للباحث بن بلوم في شركة Atom Computing، فإن النوى لا تتفاعل مع البيئة الخارجية بقوة مثل الإلكترونات.

نظرًا لأن البتات الكمومية لها العديد 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 تطبيقات الحوسبة السحابية.

آن كانج (وفقًا لمجلة نيو ساينتست )

رابط المصدر: https://vnexpress.net/may-tinh-luong-tu-pha-ky-luc-voi-hon-1-000-qubit-4668760.html