گوگل جزئیاتی از تراشه کوانتومی Willow را منتشر کرد

آزمایشگاه محاسبات کوانتومی گوگل اخیراً به دستاورد بزرگی رسیده است. این شرکت اعلام کرد که تراشه کوانتومی جدیدش، Willow، می‌تواند یک مسئله محاسباتی را در کمتر از پنج دقیقه حل کند، کاری که به گفته گوگل، برای یکی از سریع‌ترین ابررایانه‌های جهان بیش از 10 سپتیلیون سال زمان می‌برد.

این پیشرفت، نسبت به سال 2019 که گوگل ادعا کرده بود پردازنده کوانتومی‌اش می‌تواند یک معادله ریاضی را در سه دقیقه حل کند، در حالی که برای ابررایانه‌ای 10000 سال زمان نیاز داشته، قابل توجه است. IBM در آن زمان به این ادعا اعتراض کرده بود.

علاوه بر بهبود عملکرد، محققان روشی برای کاهش خطاها نیز یافته‌اند، که گوگل آن را یکی از بزرگترین چالش‌های محاسبات کوانتومی می‌داند. محاسبات کوانتومی به جای استفاده از بیت‌هایی که فقط 1 یا 0 هستند، از کیوبیت‌ها استفاده می‌کند که می‌توانند همزمان در چندین حالت مختلف مانند 1، 0 و حالت‌های میانی قرار گیرند.

گوگل اشاره کرده که کیوبیت‌ها به دلیل تمایل به تبادل سریع اطلاعات با محیط خود، مستعد خطا هستند. با این وجود، محققان گوگل با افزودن کیوبیت‌های بیشتر به یک سیستم، روشی برای کاهش خطاها یافته‌اند و موفق به تصحیح آنها در زمان واقعی شده‌اند. نتایج تحقیقات آنها در مجله Nature منتشر شده است.

هارتموت نون، بنیانگذار بخش هوش مصنوعی کوانتومی، در وبلاگ گوگل نوشته است:

این پیشرفت تاریخی در این زمینه به عنوان ‘زیر آستانه’ شناخته می‌شود، که به معنای توانایی کاهش خطا همزمان با افزایش تعداد کیوبیت‌ها است. برای اثبات پیشرفت واقعی در تصحیح خطا، باید نشان داد که عملیات‌ها زیر آستانه هستند، و از زمان معرفی تصحیح خطای کوانتومی توسط پیتر شور در سال 1995، این یک چالش بزرگ بوده است.

طبق گفته‌های نون، چیپ کوانتومی Willow با 105 کیوبیت، “در حال حاضر بهترین عملکرد را در میان هم‌رده‌های خود دارد”. شرکت‌های مایکروسافت، آمازون و آی‌بی‌ام در حال توسعه سیستم‌های محاسباتی کوانتومی خود می‌باشند. گوگل به دنبال انجام اولین محاسبات کوانتومی “مفید و فراتر از کلاسیک” است که نه تنها “با برنامه‌های کاربردی دنیای واقعی” مرتبط باشد، بلکه محاسباتی باشد که رایانه‌های کلاسیک قادر به انجام آن نیستند.

نون اعلام کرد که فناوری کوانتومی برای جمع‌آوری داده‌های آموزشی مورد نیاز هوش مصنوعی “ضروری” است و در نهایت به “کشف داروهای جدید، طراحی باتری‌های بهینه‌تر برای خودروهای برقی و تسریع در پیشرفت همجوشی و منابع جایگزین انرژی” کمک خواهد کرد.