จีนพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่เร็วเป็นประวัติการณ์

คอมพิวเตอร์ควอนตัมรุ่นล่าสุดของจีนสามารถแก้ปัญหาที่ซับซ้อนยิ่งยวดได้ในเวลาเพียงหนึ่งในล้านวินาที เร็วกว่าซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุดในโลกถึง 20,000 ล้านปี

คอมพิวเตอร์ควอนตัมจิ่วจางรุ่นแรกในเมืองเหอเฟย ภาพ: ซินหัว — คอมพิวเตอร์ควอนตัมจิ่วจางรุ่นแรกในเมืองเหอเฟย ภาพ: *ซินหัว*

ต้นแบบ JiuZhang 3 ทำลายสถิติที่รุ่นก่อนสร้างไว้ด้วยความเร็วในการประมวลผลที่เพิ่มขึ้นถึงล้านเท่า ตามการวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Physical Review Letters เมื่อวันที่ 10 ตุลาคม ทีมวิจัยได้รับการนำโดย Pan Jianwei นักวิทยาศาสตร์ชั้นนำของโครงการวิจัยควอนตัมแห่งชาติของจีนจากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศจีนในเหอเฟย มณฑลอานฮุย ตามรายงานของ South China Morning Post

เครื่องจักรจิ่วจางเครื่องแรกได้รับการตั้งชื่อตามหนังสือคณิตศาสตร์โบราณ โดยทีมงานของ Pan สร้างขึ้นในปี 2020 คอมพิวเตอร์รุ่นนี้ใช้โฟตอน ซึ่งเป็นอนุภาคขนาดเล็กที่เดินทางด้วยความเร็วแสง เป็นเครื่องมือในการคำนวณ โฟตอนแต่ละตัวจะมีคิวบิตซึ่งเป็นหน่วยพื้นฐานของข้อมูลควอนตัม หลังจากเพิ่มจำนวนโฟตอนจาก 76 เป็น 113 ในคอมพิวเตอร์สองเวอร์ชันแรกแล้ว ปานและเพื่อนร่วมงานก็ได้เพิ่มจำนวนโฟตอนได้สำเร็จถึง 255 ในเวอร์ชันล่าสุด

ทีมงานได้ใช้ Jiuzhang 3 เพื่อแก้ปัญหาที่ซับซ้อนโดยอาศัยการสุ่มตัวอย่างโบซอนแบบเกาส์เซียน โดยจำลองพฤติกรรมของอนุภาคแสงที่เคลื่อนที่ผ่านเขาวงกตของผลึกและกระจก ปัญหาถูกนำเสนอในตอนแรกในรูปแบบเกมที่ไม่มีเป้าหมาย แม้ว่างานวิจัยล่าสุดจะแสดงให้เห็นว่าการสุ่มตัวอย่างโบซอนแบบเกาส์เซียนมีการใช้งานบางอย่างในการเข้ารหัสก็ตาม ในการทดลอง นักวิจัยกล่าวว่า Jiuzhang 3 สามารถแก้ปัญหาด้วยรูปแบบที่ซับซ้อนที่สุด แสดงให้เห็นว่าสามารถจัดการงานได้ภายในเวลาไม่ถึงหนึ่งล้านวินาที Frontier ซึ่งเป็นซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุดที่พัฒนาโดยสหรัฐอเมริกา และเป็นคอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังที่สุดในโลกภายในกลางปี 2022 จะต้องใช้เวลามากกว่า 20,000 ล้านปีจึงจะสามารถทำงานเดียวกันนี้ได้สำเร็จ

จีน สหรัฐอเมริกา และอีกหลายประเทศกำลังแข่งขันกันเพื่อบรรลุถึง “ความเหนือกว่าเชิงควอนตัม” ซึ่งเป็นจุดที่เครื่องจักรสามารถทำงานได้ดีกว่าคอมพิวเตอร์ทั่วไป โดยสามารถแก้ปัญหาที่เกินขีดความสามารถของเครื่องจักรทั่วไปได้ แต่พวกเขาใช้วิธีการที่แตกต่างกันเพื่อบรรลุเป้าหมาย และโปรเซสเซอร์โฟตอนเป็นเพียงหนึ่งในคอมพิวเตอร์ควอนตัมหลายประเภท

บริษัท Xanadu ในโตรอนโตกำลังพัฒนาระบบที่ใช้แสงเช่นกัน โดยร่วมมือกับสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติ (NIST) ในสหรัฐอเมริกา พวกเขาได้เปิดตัวโปรเซสเซอร์ควอนตัม Aurora ที่มีโฟตอน 216 ตัวในปี 2022 อย่างไรก็ตาม แม้จะมีความเร็วสูง แต่เครื่องจักรประเภทนี้ไม่สามารถแทนที่คอมพิวเตอร์แบบเดิมได้ ในปัจจุบันพวกมันสามารถทำงานได้เพียงช่วงเวลาสั้นๆ ในสภาพแวดล้อมที่ได้รับการปกป้องในภารกิจเฉพาะทาง และยังเสี่ยงต่อการเกิดข้อผิดพลาดได้อีกด้วย

อัน คัง (ตาม SCMP )

ลิงค์ที่มา