گوگل در کاربردهای عملی کامپیوترهای کوانتومی به پیشرفت‌های چشمگیری دست یافته است

گوگل می‌گوید الگوریتمی کامپیوتری توسعه داده است که نشان می‌دهد محاسبات کوانتومی چگونه می‌توانند کاربردهای عملی داشته باشند و داده‌های منحصر به فردی را برای استفاده با هوش مصنوعی تولید کنند.

گوگل اعلام کرد الگوریتم جدید که Quantum Echoes نام دارد و روی تراشه‌های کوانتومی این شرکت اجرا می‌شود، ۱۳۰۰۰ برابر سریع‌تر از پیچیده‌ترین الگوریتم محاسباتی کلاسیک روی یک ابررایانه است.

الگوریتم کوانتوم پژواک می‌تواند کامپیوترهای کوانتومی را به کاربردهای عملی برساند.

کامپیوترهای کوانتومی نقش کلیدی در شبیه‌سازی پدیده‌های مکانیک کوانتومی، مانند برهمکنش‌های بین اتم‌ها و ذرات، و همچنین ساختار (یا شکل) مولکول‌ها، ایفا خواهند کرد.

یکی از ابزارهایی که دانشمندان برای درک ساختارهای شیمیایی استفاده می‌کنند، رزونانس مغناطیسی هسته‌ای (NMR) است که همان اصل علمی پشت تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) است.

NMR مانند یک میکروسکوپ مولکولی عمل می‌کند، به اندازه کافی قدرتمند که به ما امکان مشاهده موقعیت نسبی اتم‌ها را می‌دهد و در نتیجه به درک ساختار یک مولکول کمک می‌کند.

شبیه‌سازی شکل و دینامیک مولکول‌ها در شیمی، زیست‌شناسی و علم مواد اساسی است؛ پیشرفت‌هایی که به ما در انجام بهتر این کار کمک می‌کنند، باعث پیشرفت در بسیاری از زمینه‌ها، از زیست‌فناوری گرفته تا انرژی خورشیدی و همجوشی، خواهند شد.

سال گذشته، گوگل از تراشه کوانتومی Willow رونمایی کرد که به گفته این شرکت می‌تواند مشکل کلیدی «کیوبیت‌ها»، بلوک‌های سازنده رایانه‌های کوانتومی، را حل کند.

مدیران اجرایی گفتند که توسعه الگوریتم به اندازه خود تراشه اهمیت دارد. این الگوریتم همچنین می‌تواند با استفاده از سایر رایانه‌های کوانتومی یا از طریق آزمایش‌ها تأیید شود. داده‌های قابل تأیید به این معنی است که می‌تواند به کاربردهای عملی منجر شود.

تراشه گوگل ویلو (Google Willow) در حال حاضر گام‌های مهمی در محاسبات کوانتومی برداشته است.

در یک آزمایش اثبات اصل با همکاری دانشگاه برکلی، گوگل الگوریتم کوانتوم اکوز را روی تراشه Willow اجرا کرد تا دو مولکول، یکی با ۱۵ اتم و دیگری با ۲۸ اتم، را برای آزمایش این روش مطالعه کند.

نتایج کامپیوتر کوانتومی گوگل با نتایج NMR معمولی مطابقت داشت و اطلاعاتی را آشکار کرد که NMR معمولی نمی‌تواند ارائه دهد و اعتبار مهمی برای رویکرد ما فراهم کرد.

همانطور که تلسکوپ‌ها و میکروسکوپ‌ها دنیاهای جدیدی را که قبلاً هرگز دیده نشده بودند، به روی ما گشودند، این آزمایش گامی به سوی یک «میکروسکوپ کوانتومی» است که قادر به اندازه‌گیری پدیده‌های طبیعی قبلاً غیرقابل مشاهده است.

NMR بهبود یافته کوانتومی می‌تواند به ابزاری قدرتمند در توسعه دارو تبدیل شود و به تعیین چگونگی اتصال داروهای بالقوه به اهدافشان کمک کند، یا در علم مواد برای تعیین ساختار مولکولی مواد جدید مانند پلیمرها، اجزای باتری یا حتی موادی که بیت‌های کوانتومی (کیوبیت‌ها) را تشکیل می‌دهند، مفید باشد.