MIT به کمک زبان توسعه‌یافته‌ی Twist اشکالات محاسبات کوانتومی را رفع می‌کند

آزمایشگاه علوم کامپیوتر و هوش مصنوعی (CSAIL)، مؤسسه‌ای تحقیقاتی است که در سال ۲۰۰۳ (۱۳۸۲) با ادغام آزمایشگاه علوم کامپیوتری و آزمایشگاه هوش مصنوعی تشکیل شد و توسط معاون پژوهشی MIT نظارت می‌شود.

دانشمندان CSAIL زبان برنامه‌نویسی جدیدی برای محاسبات کوانتومی توسعه دادند. این زبان که Twist نامیده می‌شود، به‌طور خاص با هدف پرداختن به مسائل درهم تنیدگی کوانتومی ایجاد شده است و چنانچه توسط جامعه‌ی توسعه‌دهندگان به کار گرفته شود، می‌تواند به کاهش باگ‌ها، خطاها و بهبود کیفیت داده‌ها کمک کند.

به گزارش neowin، محاسبات کوانتومی بسیار پیچیده‌تر از محاسبات سنتی هستند و کامپیوترهای کوانتومی نیز مانند هر کامپیوتر معمولی دیگری به زبان برنامه‌نویسی مناسبی نیاز دارند تا توسعه‌دهندگان بتوانند محاسبات کوانتومی را از مفهومی تجربی به مفهومی کاربردی تغییر دهند و از قابلیت‌های آن‌ها استفاده کنند.

کامپیوترهای کوانتومی با زبان‌های برنامه‌نویسی سنتی به خوبی کار نمی‌کنند، چراکه در آ‌ن‌ها از کیوبیت برای رمزگذاری اطلاعات به صورت صفر یا یک یا هر دو به‌طور هم‌زمان استفاده می‌شود.

در پردازش کوانتومی، یک کیوبیت یا بیت کوانتومی واحد پایه‌ای پردازش کوانتومی و رمزنگاری کوانتومی و مشابه بیت در کامپیوترهای سنتی است؛ کیوبیت کوچک‌ترین واحد ذخیره‌ی اطلاعات و معیاری از مقدار اطلاعات کوانتومی است.

محاسبات کوانتومی عمدتاً با درهم‌تنیدگی سروکار دارند که ضریب محاسباتی قدرتمندی برای انواع کیوبیت‌ها است؛ جدای از اصطلاحات فنی و به بیانی ساده، درهم تنیدگی کوانتومی می‌تواند در مدت زمانی کوتاه روش‌های بسیار پیچیده‌تری برای پایش داده‌ها فراهم کند.

کامپیوترهای کوانتومی در حین کار با کیوبیت‌ها باید با درهم تنیدگی داده‌ها مقابله کنند. MIT ادعا می‌کند که زبان برنامه‌نویسی Twist می‌تواند مشخص کند که کدام بخش از داده‌ها در یک برنامه‌ی کوانتومی درگیر شده‌اند؛ این زبان برنامه‌نویسی به نحوی توسعه داده شده که برنامه‌نویسی کلاسیک نیز می‌تواند به‌راحتی آن را درک کند.

چارلز یوان، دانشجوی دکترای MIT در رشته مهندسی برق و علوم کامپیوتر و نویسنده‌ی اصلی مقاله‌ی Twist، می‌گوید:

زبان Twist امکان نوشتن برنامه‌هایی امن‌تر را برای توسعه‌دهنده فراهم می‌کند و به او این اجازه را می‌دهد تا تعیین کند هر کیوبیت در چه بازه‌ی زمانی نباید با کیوبیتی دیگر درگیر شود. درک برنامه‌های کوانتومی مستلزم درک درهم‌تنیدگی است و ما امیدواریم که زبان برنامه‌نویسی Twist بتواند مسیر را برای استفاده از زبان‌های برنامه‌نویسی دیگر هموارتر کند.

زبان برنامه‌نویسی Twist می‌تواند با کاهش پیچیدگی‌های مرتبط با محاسبات کوانتومی به توسعه‌دهندگان مسلط بر زبان‌های برنامه‌نویسی رایج کمک کند تا بدون وارد شدن به پیچیدگی‌های فناوری با کامپیوترهای کوانتومی کار کنند.

طبق گفته‌ی محققان MIT، با اینکه استفاده از زبان برنامه‌نویسی Twist زمان اجرای برنامه‌ها را روی کامپیوتر کوانتومی چهار درصد افزایش می‌دهد، اما توانایی و قدرتی که این زبان برای شناسایی اشکالات و پایش داده‌ها فراهم می‌کند، ارزش این چهار درصد افزایش زمان را دارد. توسعه‌ی زبان برنامه‌نویسی جدید می‌تواند به از بین بردن شکاف بین محاسبات معمولی و محاسبات کوانتومی کمک کند و در‌ عین حال مسائل را برای توسعه‌دهندگان معمولی، ساده و قابل فهم نگه دارد.