قامت هذه الشركة الناشئة الجديدة ببناء كمبيوتر كمي حطم الرقم القياسي بسعة 256 كيلوبت

[ad_1]

في عام 2019 ، أعلنت Google أن أجهزتها التي يبلغ حجمها 53 كيلوبت قد حققت تفوقًا كميًا – أداء مهمة لا يمكن إدارتها بواسطة كمبيوتر الاتفاقية – لكن شركة IBM طعنت في هذا الادعاء. نفس العام، أطلقت شركة IBM حاسوبها الكمومي 53 بت. في عام 2020 ، ايون كيو كشفت النقاب عن نظام 32-كيوبت قالت الشركة إنه “أقوى كمبيوتر كمي في العالم”. وفي هذا الأسبوع فقط ، أطلقت شركة آي بي إم معالجها الكمي الجديد الذي تبلغ سعته 127 كيلوبت ، والذي وصفه البيان الصحفي بأنه “معجزة بسيطة في التصميم”. يقول جاي جامبيتا ، نائب رئيس شركة آي بي إم للحوسبة الكمومية: “الخبر السار ، من وجهة نظري ، هو أنه يعمل”.

الآن تدعي شركة QuEra أنها صنعت جهازًا به كيوبتات أكثر بكثير من أي من هؤلاء المنافسين.

الهدف النهائي للحوسبة الكمومية ، بالطبع ، ليس لعب Tetris ولكن التفوق على أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية في حل المشكلات ذات الأهمية العملية. يعتقد المتحمسون أنه عندما تصبح أجهزة الكمبيوتر هذه قوية بما فيه الكفاية ، ربما خلال عقد أو عقدين ، فإنها قد تحدث آثارًا تحويلية في مجالات مثل الطب والتمويل وعلم الأعصاب والذكاء الاصطناعي. من المحتمل أن تحتاج آلات الكم إلى آلاف الكيوبتات لإدارة مثل هذه المشاكل المعقدة.

ومع ذلك ، فإن عدد البتات ليس هو العامل الوحيد المهم.

تروج QuEra أيضًا لقابلية البرمجة المحسّنة لجهازها ، حيث يكون كل كيوبت عبارة عن ذرة مفردة شديدة البرودة. هذه الذرات مرتبة بدقة بسلسلة من الليزر (يسميها الفيزيائيون ملاقط بصرية). يسمح وضع الكيوبتات ببرمجة الجهاز وضبطه وفقًا للمشكلة قيد التحقيق ، وحتى إعادة تكوينه في الوقت الفعلي أثناء عملية الحساب.

يقول أليكس كيسلينج ، الرئيس التنفيذي لشركة QuEra والمخترع المشارك للتقنية: “سوف تتطلب المشكلات المختلفة وضع الذرات في تكوينات مختلفة”. “أحد الأشياء الفريدة في أجهزتنا هو أنه في كل مرة نقوم بتشغيلها ، بضع مرات في الثانية ، يمكننا إعادة تعريف الهندسة والاتصال للكيوبتات تمامًا.”

ميزة الذرة

تم بناء آلة QuEra من مخطط وتقنيات تم تحسينها على مدار عدة سنوات ، بقيادة ميخائيل لوكين وماركوس غرينر في جامعة هارفارد وفلادان فوليتيتش وديرك إنجلوند في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (كلهم أعضاء في الفريق المؤسس لـ QuEra). في عام 2017 ، تم استخدام نموذج سابق للجهاز من مجموعة هارفارد فقط 51 كيوبت؛ في عام 2020 ، عرضوا آلة 256 كيوبت. في غضون عامين ، يتوقع فريق QuEra الوصول إلى 1000 كيوبت ، وبعد ذلك ، دون تغيير النظام الأساسي كثيرًا ، يأملون في الاستمرار في توسيع نطاق النظام بما يتجاوز مئات الآلاف من الكيوبتات.

ماريو مصنوع من QuEra qubits.

أحمد عمران / كويرا

إنها منصة QuEra الفريدة – الطريقة المادية التي يتم بها تجميع النظام ، والطريقة التي يتم بها تشفير المعلومات ومعالجتها – التي يجب أن تسمح بمثل هذه القفزات في الحجم.

بينما تستخدم أنظمة الحوسبة الكمومية الخاصة بشركتي Google و IBM وحدات كيوبت فائقة التوصيل ، وتستخدم IonQ أيونات محاصرة ، تستخدم منصة QuEra مصفوفات من الذرات المحايدة التي تنتج كيوبتات بتماسك مثير للإعجاب (أي درجة عالية من “الكم”). تستخدم الآلة نبضات الليزر لجعل الذرات تتفاعل ، وتحفزها إلى حالة طاقة – “حالة ريدبيرج” ، التي وصفها الفيزيائي السويدي يوهانس ريدبيرج في عام 1888 – والتي يمكن من خلالها القيام بالمنطق الكمي بطريقة قوية وبدقة عالية. هذه نهج ريدبيرج إلى الاحصاء الكمية لقد تم العمل على مدى عقدين من الزمن ، ولكن التقدم التكنولوجي – على سبيل المثال ، مع الليزر والضوئيات – كان ضروريًا لجعله يعمل بشكل موثوق.

“غزير بشكل غير منطقي”

عندما علم عالم الكمبيوتر أوميش فازيراني ، مدير مركز بيركلي للحساب الكمي ، لأول مرة بأبحاث لوكين على هذا المنوال ، شعر بأنه “غزير بشكل غير عقلاني” – بدا وكأنه نهج رائع ، على الرغم من تساءل فازيراني عما إذا كانت حدسه على اتصال بالواقع. يقول: “لدينا العديد من المسارات المتطورة جيدًا ، مثل الموصلات الفائقة والمصائد الأيونية ، التي تم العمل عليها لفترة طويلة”. “ألا يجب أن نفكر في مخططات مختلفة؟” قام بتسجيل الوصول مع جون بريسكيل ، الفيزيائي في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ومدير معهد المعلومات الكمية والمادة ، الذي أكد لفازيراني أن وفرته كانت مبررة.

يرى بريسكيل أن منصات Rydberg (وليس فقط أنظمة QuEra) مثيرة للاهتمام لأنها تنتج كيوبتات تفاعلية شديدة التشابك – “وهذا هو المكان الذي يوجد فيه السحر الكمي” ، كما يقول. “أنا متحمس جدًا بشأن إمكانية اكتشاف أشياء غير متوقعة على نطاق زمني قصير نسبيًا.”

بالإضافة إلى المحاكاة والفهم المواد الكمومية وديناميكياتها، QuEra تعمل على خوارزميات الكم لحل مشاكل التحسين الحسابي NP- كاملة (هذا صعب جدا). يقول لوكين: “هذه في الحقيقة الأمثلة الأولى لميزة كمية مفيدة تنطوي على تطبيقات علمية”.

[ad_2]