لقد أثبت باحثون من Google جيلًا جديدًا من الكمبيوتر الكمي، المسمى Willow، وهو قادر على تشغيل معيار أخذ عينات الدوائر العشوائية (RCS) بشكل أسرع بكثير من الكمبيوتر العملاق.
يمثل Willow خطوة مهمة إلى الأمام في تطوير أجهزة الكمبيوتر الكمومية وكيفية تعاملها مع الضوضاء، مما يؤثر على الأداء. ومع ذلك، يأمل عملاق التكنولوجيا أن تتطور التكنولوجيا إلى مرحلة يمكنها فيها تجاوز أداء الحوسبة الفائقة تطبيقات العالم الحقيقي، وليس فقط المعايير.
وفي منشور على تويتر، وصف الرئيس التنفيذي ساندر بيتشاي ويلو بأنها شريحة حوسبة كمومية جديدة ومتطورة، والتي ادعى أنها يمكن أن تقلل الأخطاء بشكل كبير. وقال: “في الاختبارات المعيارية، حل Willow عملية حسابية قياسية في أقل من خمس دقائق”. وعلى حاسوب عملاق رائد، ادعى بيندار أن حل المشكلة نفسها سيستغرق أكثر من 1025 سنة، وهو ما يتجاوز عمر الكون بكثير.
وأضاف: “نرى أن Willow خطوة مهمة في رحلتنا لبناء حاسوب كمي مفيد له تطبيقات عملية في مجالات مثل اكتشاف الأدوية، والطاقة الاندماجية، وتصميم البطاريات والمزيد”.
في تدوينة مناقشة نتائج الأبحاث المنشورة في طبيعةوقال هارتموت نيفين، مؤسس ورئيس Google Quantum، إن باحثي Google أثبتوا أن معدل خطأ Willow يتناقص مع زيادة عدد الكيوبتات.
“كلما زاد عدد الكيوبتات التي نستخدمها في Willow، قلصنا الأخطاء، وأصبح النظام كميًا أكثر. لقد اختبرنا مصفوفات أكبر من أي وقت مضى من الكيوبتات الفيزيائية، وقمنا بالارتقاء من شبكة من الكيوبتات المشفرة 3×3، إلى شبكة من 5×5، إلى شبكة من 7×7 – وفي كل مرة، باستخدام أحدث التطورات لدينا في تصحيح الأخطاء الكمومية، تمكنا من قطع معدل الخطأ إلى النصف. وبعبارة أخرى، حققنا انخفاضًا كبيرًا في معدل الخطأ.
قال نيفين إن ويلو هو أحد الأمثلة الأولى لتصحيح الأخطاء في الوقت الفعلي على نظام كمبيوتر كمي فائق التوصيل. وهذه خطوة مهمة للوصول إلى حيث يمكن استخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية للقيام بأشياء مفيدة. “إذا لم تتمكن من تصحيح الأخطاء بالسرعة الكافية، فسيقومون بذلك تدمير الحساب الخاص بك قبل أن يتم ذلك“، قال نيفين.
وصف نيفين العمل الذي قام به فريق البحث في Google بأنه عرض توضيحي “يتجاوز نقطة التعادل”: “تتمتع مصفوفاتنا من الكيوبتات بعمر أطول من عمر الكيوبتات الفيزيائية الفردية، وهو أمر غير معقول. [sic] تشير إلى أن تصحيح الأخطاء يؤدي إلى تحسين النظام بشكل عام.”
ادعى نيفين أن ويلو هو “النموذج الأولي الأكثر إقناعًا لكيوبت منطقي قابل للتطوير تم تصميمه حتى الآن”، مضيفًا أنه يجعل التكنولوجيا أقرب إلى حيث ستتمكن تكنولوجيا الحوسبة الكمومية في النهاية من تشغيل خوارزميات عملية ذات صلة تجاريًا، والتي لا يمكن تكرارها على أجهزة الكمبيوتر التقليدية. .
بينما يعترف نيفين بأن المعيار الذي يستخدمه Google ليس له صلة بتطبيقات العالم الحقيقي، فإن هدف فريق البحث هو الدخول إلى عالم الخوارزميات التي هي بعيدة عن متناول أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية والتي تكون مفيدة لـ العالم الحقيقي، والمشاكل ذات الصلة تجاريا.
وقال: “لقد قمنا بعمليات محاكاة مثيرة للاهتمام علميا للأنظمة الكمومية، والتي أدت إلى اكتشافات علمية جديدة ولكنها لا تزال في متناول أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية”.
