چین کامپیوتر کوانتومی با سرعت بی‌سابقه‌ای ساخت

جدیدترین کامپیوتر کوانتومی چین می‌تواند یک مسئله‌ی فوق‌العاده پیچیده را در یک میلیونیم ثانیه حل کند، یعنی ۲۰ میلیارد سال سریع‌تر از سریع‌ترین ابررایانه‌ی جهان .

اولین نسخه از کامپیوتر کوانتومی JiuZhang در Hefei. عکس: شین هوا — اولین نسخه از کامپیوتر کوانتومی JiuZhang در Hefei. عکس: *شین هوا*

بر اساس تحقیقاتی که در ۱۰ اکتبر در مجله Physical Review Letters منتشر شد، نمونه اولیه JiuZhang 3 رکورد نسل قبلی خود در این سری را با افزایش یک میلیون برابری سرعت محاسبات می‌شکند. به گزارش South China Morning Post، این تیم تحقیقاتی توسط پان جیانوی ، دانشمند ارشد برنامه ملی تحقیقات کوانتومی چین، از دانشگاه علوم و فناوری چین در هفی، استان آنهویی، رهبری شده است.

اولین ماشین جیوژانگ، که نامش از یک کتاب باستانی ریاضیات گرفته شده است، توسط تیم پن در سال ۲۰۲۰ ساخته شد. این خط از کامپیوترها از فوتون‌ها، ذرات ریزی که با سرعت نور حرکت می‌کنند، به عنوان واسطه محاسباتی استفاده می‌کنند. هر فوتون یک کیوبیت، واحد اساسی اطلاعات کوانتومی، را حمل می‌کند. پس از افزایش تعداد فوتون‌ها از ۷۶ به ۱۱۳ در دو نسخه اول کامپیوتر، پن و همکارانش در آخرین نسخه به ۲۵۵ رسیدند.

این تیم از جیوژانگ ۳ برای حل یک مسئله پیچیده مبتنی بر نمونه‌برداری بوزون گاوسی استفاده کرد، که رفتار ذرات نور را که در حال حرکت از میان هزارتویی از کریستال‌ها و آینه‌ها هستند، شبیه‌سازی می‌کند. این مسئله در ابتدا به عنوان یک بازی بدون هدف ارائه شد، اگرچه برخی تحقیقات اخیر نشان داده است که نمونه‌برداری بوزون گاوسی کاربردهایی در رمزنگاری دارد. در این آزمایش، محققان گفتند که جیوژانگ ۳ مسئله را با پیچیده‌ترین مجموعه نمونه‌ها حل کرده و نشان داده است که می‌تواند این کار را در یک میلیونیم ثانیه انجام دهد. فرانتیر، سریع‌ترین ابررایانه توسعه یافته توسط ایالات متحده و قدرتمندترین رایانه جهان تا اواسط سال ۲۰۲۲، برای انجام همین کار به بیش از ۲۰ میلیارد سال زمان نیاز دارد.

چین، ایالات متحده و بسیاری از کشورهای دیگر در حال رقابت برای دستیابی به «برتری کوانتومی» هستند، نقطه‌ای که در آن یک ماشین می‌تواند از یک کامپیوتر معمولی بهتر عمل کند و مسائلی را فراتر از توانایی‌های ماشین‌های سنتی حل کند. اما آنها از روش‌های مختلفی برای رسیدن به این هدف استفاده می‌کنند و پردازنده‌های فوتونی تنها یکی از چندین نوع کامپیوترهای کوانتومی هستند.

شرکت Xanadu در تورنتو نیز در حال توسعه یک سیستم مبتنی بر نور است. آنها با همکاری موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) در ایالات متحده، پردازنده کوانتومی Aurora با ۲۱۶ فوتون را تا سال ۲۰۲۲ معرفی می‌کنند. با این حال، با وجود سرعت بالای آن، این نوع ماشین هنوز جایگزینی برای رایانه‌های معمولی نیست. در حال حاضر، آنها فقط می‌توانند برای مدت کوتاهی در محیط‌های محافظت‌شده برای کارهای تخصصی کار کنند و مستعد خطا هستند.

آن خنگ (طبق SCMP )

لینک منبع