چین مدعی دستاوردی بی‌سابقه در محاسبات کوانتومی شد

دانشمندان چینی می‌گویند کامپیوتر کوانتومی جدید آن‌ها مسئله‌ی ریاضی بسیار پیچیده‌ای را در یک میلیونیوم ثانیه حل کرده است؛ یعنی بیش از ۲۰ میلیارد سال سریع‌تر از زمانی که سریع‌ترین ابرکامپیوتر موجود در جهان برای حل همان مسئله لازم دارد.

به نقل از سایت SCMP، بر اساس مقاله‌ی منتشرشده در مجله‌ی Physical Review Letters، کامپیوتر کوانتومی JiuZhang 3 توانست رکورد نسل‌های قبلی خودش را بشکند و سرعت محاسبه را یک میلیون برابر افزایش دهد.

اولین کامپیوتر از سری Jiuzhang در سال ۲۰۲۰ با مدیریت پان جیان‌وی، یکی از دانشمندان برجسته‌ی برنامه‌ی ملی تحقیقات کوانتومی چین، ساخته شد. این دستگاه از فوتون‌ها، ذرات کوچکی که با سرعت نور حرکت می‌کنند، به‌عنوان واسط فیزیکی برای انجام محاسبات استفاده می‌کند. هریک از فوتون‌ها یک کیوبیت (واحد پایه‌ی اطلاعات کوانتومی) را حمل می‌کنند.

محققان از Jiuzhang 3 برای حل مسئله‌ای پیچیده استفاده کردند که رفتار پرتوهای نور را در هنگام عبور از مارپیچ ساخته‌شده با بلورها و آینه‌ها شبیه‌سازی می‌کند.

طبق گفته‌ی تیم تحقیقاتی، Jiuzhang 3 مسئله را با بیشترین پیچیدگی نمونه‌برداری در یک میلیونیوم ثانیه حل کرد. محققان ادعا می‌کنند که Frontier، سریع‌ترین ابرکامپیوتری که در ایالات متحده ساخته شده و به‌عنوان قدرتمندترین کامپیوتر جهان در سال ۲۰۲۲ لقب گرفته است؛ برای حل‌ کردن همین مسئله به‌ بیش از ۲۰ میلیارد سال زمان لازم دارد.

چین و ایالات متحده در رقابتی سخت برای دستیابی به «برتری کوانتومی» هستند. آن‌ها می‌خواهند به دورانی برسند که کامپیوترها قادر به حل مسائلی باشند که خارج از توانایی‌ کامپیوترهای فعلی است؛ اما آن‌ها از روش‌های مختلفی برای رسیدن به هدف استفاده می‌کنند و پردازنده‌ فوتونی تنها یکی از چند روش محاسبات کوانتومی محسوب می‌شود.

شرکت کانادایی Xanadu نیز در همکاری با مؤسسه ملی استانداردها و فناوری (NIST) ایالات متحده، در سال ۲۰۲۲ کامپیوتر کوانتومی موسوم به Borealis با ۲۱۶ فوتون را معرفی کرد و به جمع رقبا پیوست.

با وجود همه‌ی تلاش‌ها و قابلیت‌های بی‌نظیر پردازنده‌های کوانتومی، این ابزارها فعلاً قصد جایگزینی کامپیوترهای معمولی را ندارند. در این مرحله، آن‌ها فقط می‌توانند در محیطی محافظت‌شده و در بازه‌های زمانی کوتاه برای موارد بسیار خاص کار کنند، ضمن اینکه خطاهای عملکردی زیادی هم دارند.