چین ادعای برتری کوانتومی دارد


سال گذشته گوگل وقتی رایانه کوانتومی نمونه اولیه او محاسبه را در عرض چند دقیقه به پایان رساند ، تحسین بین المللی را به دست آورد ، که به گفته محققان ، یک ابر رایانه 10 هزار سال طول می کشد. این تعریف برتری کوانتومی را برآورده می کند – لحظه ای که ماشین کوانتومی کاری غیر عملی برای یک رایانه معمولی انجام می دهد.

روز پنجشنبه ، گروه پیشرو تحقیقات کوانتومی چین اعلام برتری کوانتومی در ژورنال کرد علوم پایه. سیستمی به نام جیژانگ در عرض چند دقیقه نتیجه داد که تخمین زده می شود بیش از 2 میلیارد سال تلاش از سومین ابر رایانه قدرتمند جهان طول بکشد.

این دو سیستم متفاوت عمل می کنند. گوگل با استفاده از فلز ابررسانا بسیار سرد ، زنجیره های کوانتومی می سازد ، در حالی که تیم دانشگاه علم و صنعت در چین ، هایفی ، نتیجه آن را با دستکاری فوتون ها ، ذرات نور ثبت می کنند.

هنوز هیچ رایانه کوانتومی برای کار مفید آماده نیست. اما نشانه هایی مبنی بر اینکه دو شکل اساساً متفاوت فناوری می تواند از ابر رایانه ها پیشی بگیرد ، امیدها و سرمایه گذاری های صنعت جنین را تقویت می کند.

در سال های اخیر ، گوگل و رقبا ، از جمله IBM ، مایکروسافت ، آمازون ، اینتل و چندین شرکت بزرگ تازه تأسیس ، منابع قابل توجهی را صرف توسعه سخت افزار محاسبات کوانتومی کرده اند. گوگل و IBM دسترسی به آخرین نمونه های اولیه خود را از طریق اینترنت ارائه می دهند ، در حالی که سیستم عامل های ابری مایکروسافت و آمازون دارای سخت افزار کوانتومی کمی از دیگران ، از جمله Honeywell هستند.

قدرت بالقوه رایانه های کوانتومی از بلوک های اساسی ساخت آنها ناشی می شود که کیوبیت نامیده می شوند. مانند بیت های رایانه های معمولی ، آنها می توانند 0 و 1 ثانیه داده را نشان دهند. اما کیوبیت ها همچنین می توانند از مکانیک کوانتوم برای دستیابی به حالتی غیرمعمول به نام superposition که قابلیت های هر دو را دربرمی گیرد ، استفاده کنند. با وجود کیوبیت کافی ، می توان از میانبرهای محاسباتی استفاده کرد که رایانه های معمولی نمی توانند از آنها استفاده کنند – مزیتی که وقتی کوبیات بیشتری با هم کار می کنند ، رشد می کند.

راهنمای Wired محاسبات کوانتومی

همه چیزهایی که می خواستید از دور در مورد کیوبیت ها ، superposition و عمل شبح بدانید.

رایانه های کوانتومی هنوز بر جهان حاکم نیستند زیرا مهندسان نتوانسته اند به اندازه کافی کیوبیت با قابلیت اطمینان کافی کار کنند. اثرات مکانیکی کوانتومی که به آن وابسته هستند بسیار ظریف است. گوگل و گروه چینی توانستند آزمایشات خود را برای برتری سازماندهی کنند ، زیرا آنها موفق به یافتن کیوبیت به تعداد نسبتاً زیادی شدند.

آزمایش گوگل از تراشه ابررسانایی به نام Sycamore استفاده می کند ، با 54 کیوبیت ، خنک شده تا کسری از درجه بالاتر از صفر مطلق. یک کیوبیت شکست ، اما 53 مورد دیگر کافی بود تا برتری را نسبت به رایانه های معمولی در یک مسئله آماری با دقت انتخاب شده نشان دهد. مشخص نیست که چند کیوبیت برای کار مفید یک کامپیوتر کوانتومی لازم است. تخمین های کارشناسان از صدها تا میلیون ها نفر است.

تیم چینی همچنین از یک تست آماری برای پشتوانه ادعای برتری کوانتومی استفاده کرد ، اما حامل های داده کوانتومی آن به شکل فوتون هایی است که از طریق مدارهای نوری واقع در یک نیمکت آزمایشگاهی هدایت شده توسط آینه ها حرکت می کنند. هر فوتونی که در پایان فرآیند خوانده می شود معادل یک کیوبیت است و نتیجه محاسبه را نشان می دهد.

محققان گفتند که آنها از دستگاه Jiuzhang تا 76 فوتون اندازه گیری کردند اما متوسط ​​آنها 43 بود. اعضا برای شبیه سازی سیستم کوانتومی Sunway TaihuLight ، قدرتمندترین ابر رایانه چین و سومین سریعترین کامپیوتر جهان ، کدی نوشتند. اما نمی تواند نزدیک شود محققان تخمین می زنند که انجام کاری که جیوژانگ فقط در بیش از 3 دقیقه انجام داد بیش از 2 میلیارد سال طول خواهد کشید.

تیم چینی توسط جیان وی پان هدایت می شد که تیم تحقیقاتی گسترده او از تلاش های دولت چین برای برجستگی بیشتر در فناوری کوانتوم بهره می برد. دستاوردهای آنها شامل استفاده از رمزگذاری کوانتومی در فواصل ضبط شده ، از جمله استفاده از ماهواره ای است که به طور خاص برای ارتباطات کوانتومی برای ارائه تماس ویدیویی بین چین و اتریش طراحی شده است. رمزگذاری ریشه در مکانیک کوانتوم از لحاظ نظری تخریب پذیر نیست ، گرچه در عمل هنوز هم می توان آن را تضعیف کرد.

یک تفاوت بین Jiuzhang و Sycamore گوگل این است که نمی توان نمونه اولیه فوتون را به راحتی برای انجام محاسبات مختلف دوباره برنامه ریزی کرد. تنظیمات آن به طور م inثر در مدارهای نوری رمزگذاری شده است. کریستین ویدبروک ، مدیر عامل و بنیانگذار راه اندازی محاسبات کوانتومی تورنتو Xanadu ، که همچنین بر روی محاسبات کوانتومی فوتونیک کار می کند ، گفت: وی می گوید: “این یک سنگ بنای اساسی در محاسبات کوانتومی فوتون است ، اما برای همه ما نیز مفید است.”


منبع: sadeh-news.ir

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>