يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية أن تتفوق على أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية في الإجابة على الأسئلة العملية في غضون عامين ، وفقًا لتجربة جديدة أجرتها شركة IBM. يشير العرض التوضيحي إلى أن التفوق الكمي الحقيقي ، عندما تتفوق أجهزة الكمبيوتر الكمومية على الحواسيب الرقمية التقليدية ، يمكن أن يأتي بشكل مفاجئ قريبًا.
قالت سابرينا مانيسكالكو ، المديرة التنفيذية لشركة Algorithmiq الناشئة للحوسبة الكمية ومقرها هلسنكي ، في مقابلة مع Nature News: "هذه الآلات قادمة".
في دراسة جديدة نُشرت يوم الأربعاء الماضي ، استخدم العلماء الكمبيوتر الكمومي لشركة IBM ، والمعروف باسم Eagle ، لمحاكاة الخصائص المغناطيسية للمواد الحقيقية بشكل أسرع مما يمكن أن يفعله الكمبيوتر الكلاسيكي. تم تحقيق ذلك بفضل استخدام عملية خاصة لتقليل الخطأ تعوض عن الضوضاء ، وهو عيب أساسي في أجهزة الكمبيوتر الكمومية.
تعتمد أجهزة الكمبيوتر التقليدية التي تعتمد على رقائق السيليكون على "بتات" يمكن أن تأخذ فقط واحدة من قيمتين: 0 أو 1.
في المقابل ، تستخدم أجهزة الكمبيوتر الكمومية البتات الكمومية ، أو الكيوبتات ، والتي يمكن أن تكتسب العديد من الحالات في نفس الوقت. تعتمد الكيوبتات على الظواهر الكمومية مثل التراكب ، حيث يمكن أن يوجد الجسيم في حالات متعددة في وقت واحد ، والتشابك الكمي ، حيث يمكن ربط حالات الجسيمات البعيدة بطريقة تؤدي إلى تغيير إحداها على الفور إلى تغيير آخر. من الناحية النظرية ، يسمح هذا للكيوبت بإجراء العمليات الحسابية بشكل أسرع وبالتوازي ، الأشياء التي تقوم بها البتات الرقمية ببطء وبشكل متسلسل.
لكن تاريخياً ، كان لأجهزة الكمبيوتر الكمومية كعب أخيل: الحالات الكمومية للكيوبتات حساسة للغاية ، وحتى أدنى تأثير خارجي يمكن أن يغير حالتها بشكل دائم - وبالتالي المعلومات التي تحملها. هذا يجعل أجهزة الكمبيوتر الكمومية عرضة للخطأ أو "صاخبة".
في تجربة جديدة لإثبات المبدأ ، قام حاسوب إيجل الفائق 127 كيوبت ، والذي يستخدم كيوبتات مبنية على دوائر فائقة التوصيل ، بحساب الحالة المغناطيسية الكاملة لمادة صلبة ثنائية الأبعاد. ثم قام الباحثون بعد ذلك بقياس الضوضاء الناتجة عن كل من الكيوبتات بعناية. اتضح أن بعض العوامل ، مثل العيوب في مادة الكمبيوتر العملاق ، يمكن أن تتنبأ بشكل موثوق بالضوضاء المتولدة في كل كيوبت. ثم استخدم الفريق هذه التنبؤات لنمذجة الشكل الذي ستبدو عليه النتائج بدون هذه الضوضاء.
ظهرت ادعاءات التفوق الكمي من قبل: في عام 2019 ، ادعى علماء Google أن الكمبيوتر الكمي للشركة ، المعروف باسم Sycamore ، حل مشكلة في 200 ثانية كان من الممكن أن يستغرق جهاز كمبيوتر عادي 10 عام. لكن المشكلة التي حلها - وهي في الأساس عبارة عن قائمة ضخمة من الأرقام العشوائية ثم التحقق من دقتها - لم يكن لها أي تطبيق عملي.
في المقابل ، يعالج العرض التوضيحي الجديد لشركة IBM مشكلة مادية حقيقية - وإن كانت مبسطة للغاية.
قال جون مارتينيس ، الفيزيائي في جامعة كاليفورنيا ، سانتا باربرا ، الذي حقق النتيجة: "من المشجع أنها ستعمل في أنظمة أخرى وخوارزميات أكثر تعقيدًا". شراء مراجعات جوجل 2019 ، في مقابلة مع مجلة Nature News.
اقرأ أيضا: