گوگل تراشه کوانتومی Willow را معرفی کرد؛ 5 دقیقه برای حل چالش سی ساله!

گوگل می‌گوید که Willow (ویلو) یک تراشه محاسبات کوانتومی است که قادر است کاری را در 5 دقیقه انجام دهد که انجام آن توسط یک ابررایانه 10 سپتیلیون سال طول می‌کشد.

آزمایشگاه محاسبات کوانتومی گوگل به تازگی به یک نقطه عطف بزرگ دست یافته است. روز دوشنبه، این شرکت اعلام کرد که تراشه جدید محاسبات کوانتومی آن، ویلو، قادر است یک چالش محاسباتی را در کمتر از پنج دقیقه انجام دهد. فرآیندی که گوگل می‌گوید یکی از سریع‌ترین ابررایانه‌های جهان 10 سپتیلیون سال یا بیشتر از عمر جهان برای انجام آن نیاز دارد.

این یک جهش بزرگ از سال 2019 است که گوگل اعلام کرد پردازنده کوانتومی آن می‌تواند یک معادله ریاضی را در سه دقیقه حل کند، در حالی که یک ابررایانه برای انجام آن 10 هزار سال زمان نیاز دارد. IBM در آن زمان این ادعا را مورد مناقشه قرار داد.

علاوه بر عملکرد قدرتمندتر، محققان همچنین راهی برای کاهش خطاها پیدا کردند. چیزی که گوگل آن را «یکی از بزرگترین چالش‌های محاسبات کوانتومی» می‌نامد. به جای بیت‌ها که نمایانگر 1 یا 0 هستند، محاسبات کوانتومی از کیوبیت‌ها استفاده می‌کند. واحدی که می‌تواند به طور همزمان در چندین حالت وجود داشته باشد، مانند 1، 0 و هر چیزی بین آن‌ها.

همانطور که گوگل اشاره کرده است، کیوبیت‌ها به دلیل «تمایل به تبادل سریع اطلاعات با محیط خود» مستعد خطا هستند. با این حال، محققان گوگل راهی برای کاهش خطاها با معرفی کیوبیت‌های بیشتر به یک سیستم پیدا کردند و توانستند آن‌ها را به طور همزمان تصحیح کنند. یافته‌های آن‌ها در مجله Nature منتشر شده است.

هارت‌موت نوین، بنیان‌گذار Google Quantum AI، در وبلاگ گوگل می‌نویسد:

این دستاورد تاریخی در این زمینه به عنوان ‘زیر آستانه’ شناخته می‌شود. توانایی کاهش خطاها در حالی که تعداد کیوبیت‌ها را افزایش می‌دهید.

او اضافه می‌کند: «شما باید نشان دهید که زیر آستانه (below threshold) هستید تا پیشرفت واقعی در تصحیح خطا را نشان دهید. و این از زمانی که تصحیح خطای کوانتومی توسط پیتر شور در سال 1995 معرفی شد، یک چالش برجسته بوده است.»

تراشه کوانتومی Willow گوگل که دارای 105 کیوبیت است، «اکنون بهترین عملکرد در کلاس خود را دارد». مایکروسافت، آمازون و IBM نیز در حال کار روی سیستم‌های محاسبات کوانتومی خود هستند.

هدف بعدی گوگل انجام اولین محاسبه «مفید، فراتر از کلاسیک» است که هم «مرتبط با یک کاربرد دنیای واقعی» باشد و هم چیزی که کامپیوترهای معمولی قادر به انجام آن نباشند. به گفته نوین، فناوری کوانتومی در آینده برای جمع‌آوری داده‌های آموزشی هوش مصنوعی «ضروری» خواهد بود و در نهایت به «کشف داروهای جدید، طراحی باتری‌های کارآمدتر برای خودروهای الکتریکی و تسریع پیشرفت در همجوشی و جایگزین‌های انرژی جدید» کمک خواهد کرد.

منبع خبر