۱۸ آبان ۱۴۰۳
به روز شده در: ۱۸ آبان ۱۴۰۳ - ۲۳:۲۰
فیلم بیشتر »»
کد خبر ۹۴۳۲۲۸
تاریخ انتشار: ۰۹:۰۳ - ۲۴-۱۱-۱۴۰۲
کد ۹۴۳۲۲۸
انتشار: ۰۹:۰۳ - ۲۴-۱۱-۱۴۰۲

اولین رایانه کوانتومی مقاوم در برابر خطا امسال عرضه می‌شود (+عکس)

اولین رایانه کوانتومی مقاوم در برابر خطا امسال عرضه می‌شود (+عکس)
استارت‌آپ «کوئرا» که در حال ساخت اولین رایانه کوانتومی تجاری مقاوم در برابر خطاست، اعلام کرده که این رایانه در پایان سال جاری میلادی آماده عرضه خواهد بود.

 اولین رایانه کوانتومی تجاری مقاوم در برابر خطا که مجهز به کیوبیت‌های منطقی است، احتمالا پیش از پایان سال جاری میلادی کار خواهد کرد.

به نقل از اسپیس، کیوبیت‌های منطقی، بیت‌های کوانتومی فیزیکی یا کیوبیت‌هایی هستند که از طریق درهم‌تنیدگی کوانتومی به هم متصل می‌شوند. آنها با ذخیره کردن داده‌های مشابه در مکان‌های متفاوت، میزان خطا را در رایانه‌های کوانتومی کاهش می‌دهند. این امر باعث ایجاد تنوع در نقاط شکست هنگام اجرای محاسبات می‌شود.

به گزارش ایسنا، نمایندگان استارت‌آپ «کوئرا»(QuEra) در ماساچوست که این رایانه کوانتومی را می‌سازد، در بیانیه‌ای اعلام کردند دستگاه جدید دارای ۲۵۶ کیوبیت فیزیکی و ۱۰ کیوبیت منطقی است و در اواخر سال ۲۰۲۴ عرضه می‌شود.

این بیانیه به دنبال پژوهش جدیدی منتشر شد که در ششم دسامبر ۲۰۲۳ در مجله «نیچر»(Nature) به چاپ رسید و در آن، پژوهشگران «دانشگاه هاروارد»، استارت‌آپ کوئرا و چندین مؤسسه دیگر، یک رایانه کوانتومی کارآمد را معرفی کردند. رایانه کوانتومی معرفی‌شده حاوی ۴۸ کیوبیت منطقی بود که بیشترین تعداد کیوبیت‌های منطقی آزمایش‌ شده تا به امروز است.

«هری ژو»(Harry Zhou) فیزیکدان استارت‌آپ کوئرا و دانشگاه هاروارد گفت: این اولین دستگاه با قابلیت تصحیح خطای کوانتومی است. اگرچه این رایانه به تنهایی قدرت کافی را برای سودمند بودن ندارد اما پلتفرمی را فراهم می‌کند که برنامه‌نویسان نرم‌افزار به کمک آن می‌توانند آزمایش کردن رمز را برای رایانه‌های کوانتومی آینده آغاز کنند.

اولین رایانه کوانتومی مقاوم در برابر خطا امسال عرضه می‌شود
عکس بزرگنمایی‌شده از سلول شیشه‌ای مورد استفاده در آزمایش دانشگاه هاروارد که اتم‌ها در آن به دام افتاده‌اند و برای اجرای الگوریتم‌های منطقی پیچیده تنظیم می‌شوند

تصحیح خطا در محاسبات کوانتومی

در حالی که رایانه‌های معمولی اطلاعات را در بیت‌هایی با مقدار صفر یا یک ذخیره می‌کنند، رایانه‌های کوانتومی از کیوبیت‌هایی استفاده می‌کنند که به لطف قوانین مکانیک کوانتومی، برهم‌نهی بین صفر و یک را شامل می‌شوند.

همچنین، کیوبیت‌ها می‌توانند با استفاده از درهم‌تنیدگی کوانتومی به هم متصل شوند تا به طور همزمان در چندین حالت وجود داشته باشند. این کار به آنها امکان می‌دهد تا بسیاری از محاسبات را بسیار سریع‌تر از رایانه‌های کلاسیک انجام دهند.

با وجود این، کیوبیت‌ها به راحتی می‌توانند مختل شوند و این امر باعث می‌شود که آنها به شدت مستعد خطا باشند. تقریبا در هر ۱۰۰۰ بیت، یکی از آنها خراب می‌شود. این مقدار در رایانه‌های معمولی، یک در یک میلیارد بیت است.

اگر رایانه‌های کوانتومی میلیون‌ها کیوبیت را در خود جای دهند، می‌توانند از بهترین ابررایانه‌ها پیشی بگیرند اما بزرگترین رایانه کوانتومی که تاکنون ساخته شده است، تنها حدود ۱۰۰۰ کیوبیت دارد و میزان شکست بالای کیوبیت‌ها، افزایش بالقوه را محدود می‌کند. تصحیح خطا می‌تواند تمایل کیوبیت‌ها را به شکست خنثی کند و ساخت کیوبیت‌های منطقی یکی از راه‌های تحقق یافتن آن است.

کیوبیت‌های منطقی

به گفته ژو، سیستم جدید تصحیح خطا بر افزونگی داده‌ها تکیه دارد که طی آن، یک قطعه داده در چندین مکان ذخیره می‌شود. کیوبیت‌های منطقی، محاسبات یکسانی را در چندین کیوبیت فیزیکی انجام می‌دهند. در صورت شکست یک یا چند کیوبیت فیزیکی، آنها میزان خطا را به شدت کاهش می‌دهند زیرا داده‌ها در جای دیگری در دسترس هستند و بدین ترتیب، محاسبات می‌توانند ادامه پیدا کنند.

پژوهشگران برای ساخت کیوبیت منطقی، رمزهای رایانه‌ای تصحیح‌کننده خطا را روی کیوبیت‌های معمولی اعمال کردند. آنها در مرحله بعد، دروازه‌ها یا مدارهای منطقی را بین کیوبیت‌ها تنظیم می‌کنند تا آنها به هم متصل شوند. سپس رایانه کوانتومی، به بررسی این موضوع می‌پردازد که آیا احتمالا خطا رخ داده است یا خیر. رایانه کوانتومی با استفاده از این اطلاعات، خطاها را تصحیح می‌کند و به مرحله بعد می‌رود.

کیوبیت‌های جدید نشان‌دهنده پیشرفت قابل توجهی نسبت به تلاش‌های گذشته هستند. در سال ۲۰۲۳، «آزمایشگاه هوش مصنوعی کوانتومی گوگل» با استفاده از سه کیوبیت منطقی، میزان خطای ۲.۹ درصدی را نشان داد. میزان خطای رایانه کوانتومی استارت‌آپ کوئرا، درصد ۰.۵ با ۴۸ کیوبیت منطقی است. «دانشگاه آکسفورد» یک پیشرو در این زمینه به شمار می‌رود که به میزان خطای کمتر از ۰.۰۱ درصد دست یافته اما این دستاورد فقط بین دروازه‌های دو کیوبیت بوده است.

سال گذشته، شرکت «آی‌بی‌ام»(IBM) نیز فناوری تصحیح خطا را در تراشه ۱۲۷ کیوبیتی «هرون»(Heron) خود نشان داد که میزان خطا را در مقایسه با سایر تراشه‌های این شرکت تا پنج برابر کاهش می‌دهد اما انتظار نمی‌رود که اولین دستگاه تجاری مقاوم در برابر خطا تا سال ۲۰۲۹ آماده شود.

کوئرا قصد دارد چندین رایانه کوانتومی را در سال‌های آینده عرضه کند که با عرضه یک دستگاه ۳۰۰۰ کیوبیتی با ۳۰ کیوبیت منطقی در سال ۲۰۲۵ آغاز می‌شود. هیولای آن، رایانه‌ای با بیش از ۱۰ هزار کیوبیت فیزیکی و ۱۰۰ کیوبیت منطقی خواهد بود که عرضه آن برای سال ۲۰۲۶ برنامه‌ریزی شده است. ژو گفت: رایانه ۲۰۲۶ می‌تواند در ۱۰۰ کیوبیت منطقی، محاسبات درستی را انجام دهد که از توانایی ابررایانه‌های امروزی فراتر می‌رود.

ارسال به دوستان
وعده ترامپ به محمود عباس: برای توقف جنگ تلاش خواهم کرد واشنگتن ایران را به تلاش برای ترور ترامپ متهم کرد عراقچی : جمشید شارمهد رهبر یک گروه تروریستی بود / اگر خانواده اش مایل باشند، ما مشکلی نداریم که کالبد شکافی صورت گیرد دختر امام خمینی(ره) : غزه و لبنان به حمایت ما نیاز دارند تا بمانند و مقاومت کنند سقوط سنگ در جادۀ هراز یک فوتی برجای گذاشت آکسیوس : در تماس تلفنی ترامپ با زلنسکی، ایلان ماسک نیز روی خط بود/ رئیس جمهور اوکراین از آنچه که از ترامپ شنید، دلگرم شد صید کوسه ماهیان ممنوع ۷ خاصیت شگفت انگیز کیوی زمان حراج ربع سکه جدید/ آخرین مهلت واریز وجه اعلام شد یونیفل : اسرائیل عمداً نیروهای ما را هدف قرار می‌دهد هشدار معنادار زیدآبادی : باید گوش به زنگ بود! گریگوری پرلمان؛ از دانشمند مرموز روس تا حدس پوانکاره/ درباره مردی که از 1 میلیون دلار گذشت (+عکس) هند/ مردی با یک مار به بیمارستان آمد اسامی جدید محصولات بهداشتی غیرمجاز علت وقوع حادثه در کارخانه فولاد زرند چه بود؟