یک رایانه کوانتومی که مسئله‌ای بسیار پیچیده را در ۲۵ میکروثانیه حل کرد
باشگاه خبرنگاران جوان؛ جواد فراهانی - یک رایانه کوانتومی چینی موفق شد مسئله‌ای خاص را تنها در ۲۵ میکروثانیه حل کند؛ کاری که تکمیل آن برای قدرتمندترین ابررایانه متعارف جهان، یعنی «ال کاپیتان» (El Capitan)، حدود $۱۰^{۴۲}$ سال زمان می‌برد.
این دستاوردی مهم است که نشان‌دهنده مفهومی موسوم به «مزیت محاسباتی کوانتومی» (Quantum Computational Advantage) می‌باشد؛ وضعیتی که در آن یک رایانه کوانتومی، مسئله‌ای مشخص را بسیار کارآمدتر از یک رایانه کلاسیک (معمولی) حل می‌کند.
این رایانه کوانتومی که «جیوژانگ ۴.۰» (Jiuzhang ۴.۰) نام دارد، رکورد جدیدی را به ثبت رسانده است. این دستگاه محاسبات را با استفاده از ذرات نور یا همان «فوتون‌ها» انجام می‌دهد. این سامانه برای مسئله‌ای به نام «نمونه‌برداری بوزونی گوسی» (Gaussian Boson Sampling یا GBS) به کار گرفته شد؛ فرآیندی که شامل اندازه‌گیری تعدادی فوتون پس از عبور آن‌ها از شبکه‌ای پیچیده و منشعب از آینه‌ها و تقسیم‌کننده‌های پرتو در درون رایانه است.
رکورد‌های پیشین برای این نوع مسائل شامل کمتر از ۳۰۰ فوتون بود، در حالی که «جیوژانگ» از ۳۰۹۰ ذره استفاده کرد؛ افزایشی ده برابری که نشان‌دهنده جهشی قابل‌توجه در توان محاسباتی است. به گفته پژوهشگرانی که این آزمایش را انجام دادند، حتی با استفاده از پیشرفته‌ترین الگوریتم‌ها بر روی «ال کاپیتان» — قدرتمندترین ابررایانه جهان که قادر به انجام $۱۰^{۱۸}$ عملیات در ثانیه است — شبیه‌سازیِ آنچه «جیوژانگ» در ۲۵.۶ میکروثانیه به انجام رساند، همچنان $۱۰^{۴۲}$ سال زمان می‌برد.
آیا این دستاورد، آغازگر عصر رایانش کوانتومی است؟ الکسی فدوروف، مدیرکل مرکز کوانتومی روسیه، در مصاحبه‌ای با روزنامه «روسی‌سکایا گازتا» اظهار داشت: «متأسفانه خیر؛ زیرا در این مورد، ما با یک نمونه آزمایشیِ خاص سروکار داریم که برای نشان دادن پتانسیل عظیم یک سیستم کوانتومی طراحی شده است.
گام ضروری بعدی، دستیابی به «مزیت کوانتومی» است؛ نه در سناریو‌های آزمایشی، بلکه در انجام وظایف عملی و مشخص. اگرچه مدل‌های کوانتومیِ مراحل اولیه هم‌اکنون چنین وظایفی را انجام می‌دهند، اما هنوز برتری خود را نسبت به رایانه‌های متعارف (کلاسیک) به اثبات نرسانده‌اند. برای پیشرفت در این مسیر، باید الگوریتم‌هایی توسعه دهیم، تعداد کیوبیت‌ها (کیوبیت واحد داده در رایانه کوانتومی است که معادل «بیت» در رایانه‌های کلاسیک می‌باشد) را افزایش دهیم و دقت عملیات را بهبود بخشیم. در تمامی این حوزه‌ها، پیشرفت‌های چشم‌گیری حاصل شده است.»
منبع: Naukatv.ru