فیزیکدانان در چین می گویند که دو کامپیوتر کوانتومی با سرعت عملکرد ساخته اند که بالاتر از رقبای غربی آنهاست. یک ماشین ابررسانا و یک نوع حتی سریعتر که از فوتون های نور برای دستیابی به نتایجی که قبلا دیده نشده، استفاده می کند. با این ادعا، بعید نیست که سریع ترین کامپیوتر کوانتومی به نام چین ثبت شود.
به گفته این تیم تحقیقاتی، Jiuzhang 2 مبتنی بر نور میتواند در یک میلیثانیه کاری را محاسبه کند که برای سریعترین رایانه معمولی جهان ۳۰ تریلیون سال طول میکشد.
اخبار پیشرفت ها در مصاحبه ای با تیم تحقیقاتی تلویزیون دولتی CCTV پخش شد، ارائه شد. یافتههای این تیم در دو مقاله منتشر شده در مجلات دانشگاهی Physical Review Letters و Science Bulletin منتشر شده است.
پژوهشگر ارشد، پان جیانوی گفت: “Zuchongzhi 2 ، یک کامپیوتر کوانتومی با قابلیت برنامهریزی ۶۶ کیوبیتی که به نام یک ریاضیدان قرن پنجم نامگذاری شده است. کامپیوتری که ۱۰ میلیون برابر سریعتر از سریعترین ابررایانه جهان و بسیار قدرتمندتر از رایانه کوانتومی ۵۵ کیوبیتی گوگل موسوم به سیکامور است که دو سال پیش راهاندازی شد. Zuchongzhi 2 نسبت به دستگاه قبلی که سه ماه پیش عرضه شده بود ارتقا یافته و می تواند یک کار محاسبه را یک میلیون برابر پیچیده تر از سیکامور انجام دهد.
تیم پان همچنین از Jiuzhang 2، یک کامپیوتر کوانتومی دیگر مبتنی بر نور، خبر داد. کامپیوتری که کاربرد محدودتری دارد، اما می تواند به سرعت ۱۰۰ سکتیلیون برابر سریعتر از بزرگترین رایانه های معمولی برسد.
با وجود سرعت، این ماشین ها به این زودی ها جایگزین کامپیوترهای معمولی نخواهند شد. در این مرحله آنها فقط در یک محیط محافظت شده برای مدت کوتاهی روی کارهای بسیار خاص کار می کنند و اشتباهات زیادی مرتکب می شوند.
پان، استاد دانشگاه علم و صنعت چین در هفی گفت: “در مرحله بعدی، امیدواریم با چهار تا پنج سال کار سخت به تصحیح خطای کوانتومی دست یابیم. بر اساس فناوری تصحیح خطای کوانتومی، میتوانیم استفاده از رایانههای کوانتومی اختصاصی یا شبیهسازهای کوانتومی را برای حل برخی از مهمترین سؤالات علمی با ارزش بررسی کنیم.”
مدارهای ماشین زوچونگجی باید در دمای بسیار پایین نگه داشته شوند تا بتواند یک کار پیچیده به نام گام تصادفی را انجام دهد، مدلی که بر اساس حرکات مهره ها روی صفحه شطرنج است. کاربردها از پیشبینی قیمت سهام تا محاسبه جهشهای ژنی، تشکیل مواد جدید و جریان هوا در پرواز مافوق صوت با سرعت ۵ ماخ یا بیشتر است.
این مدل فرض میکند که حرکت یک مهره شطرنج میتواند کاملاً تصادفی باشد، بدون هیچ ارتباطی با حرکات قبلی. در رایانههای کلاسیک، شبیهسازی فرآیند دشوار است، زیرا به مقدار زیادی محاسبه بر اساس الگوریتمهای پیچیده نیاز دارد، اما با کمک فیزیک کوانتومی آسان میشود.
ماشین Zuchongzhi 2 در تئوری می تواند گام تصادفی روی ۶۶ تخته شطرنج را به طور همزمان محاسبه کند. ماموریتی که امروزه برای هر کامپیوتری غیرممکن است.
نام Jiuzhaigou 2، از یک کتاب درسی ریاضیات باستانی، گرفته شده و ارتقاء ماشینی است که توسط تیم پان در سال گذشته ساخته شد. این دستگاه از فوتونها استفاده میکند که هر کدام یک کیوبیت (واحد اصلی اطلاعات کوانتومی) را حمل میکنند. نامی که برازنده سریع ترین کامپیوتر کوانتومی جهان خواهد بود!
لو چائویانگ، دانشمند ارشد پروژه جیوژانگ، گفت: “ما تعداد فوتونها را از ۷۶ به ۱۱۳ افزایش دادهایم، (ماشین جدید) میلیاردها میلیارد بار سریعتر از ابررایانهها است.”
به گفته لو، ماشین جیوژانگ میتواند وظیفهای به نام نمونهگیری بوزون را انجام دهد که رفتار ذرات نور را هنگام عبور از پیچ و خم کریستالها و آینهها شبیهسازی میکند. در ابتدا به عنوان یک بازی فیزیکی بدون هدف پیشنهاد شد، اما برخی از مطالعات اخیر نشان میدهند که نمونهبرداری بوزون میتواند کاربردهایی در رمزنگاری داشته باشد.
به گفته تیم پان، یک کامپیوتر معمولی مبتنی بر نور قابل برنامه ریزی نیست، اما Jiuzhang 2 طراحی انعطاف پذیرتری دارد که به آن اجازه می دهد بیش از یک کار محاسبه را انجام دهد.
بری سی سندرز، استاد موسسه علوم و فناوری کوانتومی در دانشگاه کلگری در کانادا گفت: “این دو کامپیوتر کوانتومی آزمایشی پیچیدهترین مسائل را حل میکنند.”
سندرز در تفسیری که توسط Physical Review Letters منتشر شد، گفت که عملکرد آنها نشان میدهد که آیا می توان بحث در مورد «اولیت» کوانتومی را پایان داد. (نقطهای که در آن یک کامپیوتر کوانتومی از بهترین کامپیوتر کلاسیک ممکن، بهتر عمل میکند.)
بیشتر بدانید: تلسکوپ جدید چین میتواند موجودات فرازمینی را پیدا کند
چین که اولین ماهواره کوانتومی جهان را در سال ۲۰۱۶ و بزرگترین شبکه ارتباطی کوانتومی زمینی را در سال ۲۰۱۹ به فضا پرتاب کرد، در فناوری کامپیوترهای کوانتومی یک یا دو قدم عقب تر از غرب بوده است.
تعدیل اخیر در استراتژی دولت، شاهد افزایش سرمایه گذاری در بخش محاسبات بوده و ماه گذشته کار بر روی اولین شهرک صنعتی کشور که به فناوری محاسبات کوانتومی در هفی اختصاص داده شده، آغاز شد.
بر اساس اطلاعات در دسترس عموم، ارتش چین از فناوری کوانتومی برای خطوط ارتباطی فوقایمن، راداری که میتواند هواپیماهای رادارگریز را شناسایی کند و دستگاههای ناوبری برای زیردریاییهای هستهای استفاده میکند.
اما کاربرد آن در بخش های غیرنظامی محدود است. برخی از منتقدان گفتهاند که ممکن است سالها (اگر نه دههها) طول بکشد تا کامپیوترهای کوانتومی یا ارتباطات سودآور باشند.
باید دید، آیا می تواند چین سریع ترین کامپیوتر کوانتومی جهان را راه اندازی کند، یا خیر.