تشيد Google بـ “معلم رئيسي” في الحوسبة الكمومية
قال علماء في جوجل ، الأربعاء ، إنهم قطعوا إنجازًا كبيرًا في سعيهم لتطوير حوسبة كمومية فعالة ، حيث أظهرت دراسة جديدة أنهم قللوا من معدل الأخطاء – وهو ما يمثل عقبة طويلة أمام التكنولوجيا التي تم الترويج لها كثيرًا.
وُصفت الحوسبة الكمومية بأنها تقدم ثوري يستخدم فهمنا العلمي المتزايد للعالم دون الذري لإنشاء آلة ذات قوى تتجاوز بكثير أجهزة الكمبيوتر التقليدية الحالية.
ومع ذلك ، تظل التكنولوجيا نظرية إلى حد كبير ، مع وجود العديد من المشكلات الشائكة التي لا تزال تقف في طريقها – بما في ذلك معدلات الخطأ المرتفعة بشكل عنيد.
في بحث جديد نُشر في مجلة Nature ، وصف مختبر Google Quantum AI نظامًا يمكنه تقليل معدل الخطأ بشكل كبير.
يمكن أن يمنح ذلك عملاق التكنولوجيا الأمريكي خطوة على منافسيها مثل IBM ، التي تعمل أيضًا على معالجات الكم فائقة التوصيل.
بينما تعالج أجهزة الكمبيوتر التقليدية المعلومات في وحدات بت يمكن تمثيلها بـ 0 أو 1 ، تستخدم أجهزة الكمبيوتر الكمومية الكيوبتات ، والتي يمكن أن تكون مزيجًا من كليهما في نفس الوقت.
هذه الخاصية ، المعروفة باسم التراكب ، تعني أن الكمبيوتر الكمومي يمكنه تحطيم عدد هائل من النتائج المحتملة في وقت واحد.
تستخدم أجهزة الكمبيوتر بعضًا من أكثر الجوانب المحيرة للعقل في ميكانيكا الكم ، بما في ذلك الظاهرة المعروفة باسم “التشابك” – حيث يمكن أن يتواجد عضوان من زوج من البتات في حالة واحدة ، حتى لو كانا متباعدين.
– سحر –
لكن مشكلة تسمى فك الترابط يمكن أن تتسبب في فقدان الكيوبتات لمعلوماتها عندما تترك حالتها الكمية وتتواصل مع العالم الخارجي.
تؤدي هذه الهشاشة إلى ارتفاع معدلات الخطأ ، والتي تزداد أيضًا مع عدد البتات الكمومية ، مما يحبط العلماء الراغبين في تكثيف تجاربهم.
ومع ذلك ، قال فريق Google إنه أظهر لأول مرة من الناحية العملية أن النظام الذي يستخدم رمز تصحيح الأخطاء يمكنه اكتشاف الأخطاء وإصلاحها دون التأثير على المعلومات.
قال هارتموت نيفين من جوجل ، وهو مؤلف مشارك في الدراسة ، إنه تم وضع نظرية النظام لأول مرة في التسعينيات ، لكن المحاولات السابقة أسفرت للتو عن المزيد من الأخطاء ، وليس أقل.
وقال نيفين في مؤتمر صحفي: “لكن إذا كانت جميع مكونات نظامك بها معدلات خطأ منخفضة بدرجة كافية ، فإن سحر تصحيح الخطأ الكمي يبدأ”.
وأشاد جوليان كيلي ، مؤلف مشارك آخر في الدراسة ، بالتطور باعتباره “معلمًا علميًا رئيسيًا” ، قائلاً إن “تصحيح الخطأ الكمومي هو أهم تقنية منفردة لمستقبل الحوسبة الكمومية”.
قال نيفين إن النتيجة ما زالت “ليست جيدة بما يكفي ، نحتاج إلى الوصول إلى معدل خطأ منخفض مطلق”.
وأضاف أن “هناك المزيد من الخطوات القادمة” لتحقيق حلم الكمبيوتر الكمي القابل للاستخدام.
ادعت Google في عام 2019 أنها تجاوزت معلمًا يُعرف باسم “التفوق الكمي” ، عندما قال عملاق التكنولوجيا إن آلة Sycamore الخاصة بها نفذت عملية حسابية في 200 ثانية كان من الممكن أن يستغرق الكمبيوتر العملاق التقليدي 10000 سنة لإكمالها.
لكن هذا الإنجاز كان موضع خلاف منذ ذلك الحين ، حيث قال باحثون صينيون العام الماضي إن حاسوبًا عملاقًا كان من الممكن أن يتغلب على عصر الجميز.
