۲۰۲۲ سالی است که کامپیوتر های کوانتومی بالاخره معنا پیدا می‌کنند

۲۰۲۲ سالی است که کامپیوتر های کوانتومی بالاخره معنا پیدا می‌کنند

آیا کامپیوتر های کوانتومی در سال ۲۰۲۲ می توانند راه خود را پیدا کنند و مسائل دشوار و مختلف بسیاری را برای انسان‌ها حل کنند؟

یک کامپیوتر کوانتومی قدرتمند می‌تواند کدگذاری‌ها را شکسته و مشکلاتی را که ماشین‌های کلاسیک غیرممکن می‌دانند حل کند. اگر چه هنوز هیچ کس موفق به ساخت چنین دستگاهی نشده است، اما اخیراً شاهد سرعت پیشرفت زیادی در این زمینه بوده‌ایم. بنابراین آیا سال ۲۰۲۲ می‌تواند سال کامپیوترهای کوانتومی باشد؟

انقلاب کامپیوتر های کوانتومی در سال ۲۰۲۲

در حال حاضر، تلاش‌ها بر روی نقطه عطف مهمی به نام سبقت یا برتری کوانتومی متمرکز شده‌اند: نقطه‌ای که در آن یک کامپیوتر کوانتومی می‌تواند محاسباتی را انجام دهد که یک کامپیوتر کلاسیک قادر به انجام دادن آن در مدت زمان معقولی نیست.

گوگل برای اولین بار در سال ۲۰۱۹ با استفاده از دستگاهی با ۵۴ کیوبیت – معادل کوانتومی بیت‌های محاسباتی معمولی – به این نتیجه رسید تا یک سری محاسبات اساساً بی‌فایده به نام محاسبه نمونه‌برداری تصادفی انجام دهد. در سال ۲۰۲۱ نیز، تیمی در دانشگاه علم و صنعت چین با استفاده از ۵۶ کیوبیت، مشکل نمونه‌گیری پیچیده‌تری را حل کردند و بعداً حتی با ۶۰ کیوبیت آن را حل نمودند.

اما باب سوتور از IBM معتقد است که این بازی جهشی، دستاوردی علمی است که هنوز چندان تاثیر واقعی زیادی ندارد. برتری واقعی این کامپیوتر، تنها زمانی حاصل می‌شود که یک کامپیوتر کوانتومی به طور قابل توجهی در تمام جهات بهتر از کامپیوترهای کلاسیک باشد و بتواند مسائل مختلفی را حل کند، نه اینکه فقط محاسبات نمونه‌گیری تصادفی را که به عنوان معیاری برای درست کار کردن آن است، انجام دهد.

او می‌گوید که شرکت IBM به سمت «مزیت تجاری کوانتومی» در حرکت است؛ نقطه‌ای که در آن یک رایانه کوانتومی می‌تواند مشکلات واقعاً مفیدی را برای محققان یا شرکت‌ها به طور قابل توجهی سریع‌تر از رایانه‌های کلاسیک حل کند. سوتور می‌گوید که:

این کامپیوترها هنوز نیامده‌اند و نباید انتظار آنها را در سال ۲۰۲۲ داشته باشیم اما می‌توان امیدوار بود که در دهه‌ی آینده از راه برسند.

اما نیر مینربی (Nir Minerbi) بنیانگذار شرکت نرم افزار کوانتومی Classiq، در این باره خوشبین‌تر است. وی بر این باور است که در سال ۲۰۲۲ کامپیوترهای کوانتومی خواهند توانست مسائل مفید و جدیدتری را حل کنند. مینربی می‌گوید:

یادتان می‌آید که اولین خودروهای الکتریکی چه زمانی به بازار آمدند؟ آنها برای رانندگی تا فروشگاه مواد غذایی مفید بودند اما شاید برای اینکه ۳۰۰ مایل رانندگی کنید و فرزندتان را از مدرسه بیاورید چندان مناسب به نظر نمی‌رسیدند! همچون ماشین‌های الکتریکی، کامپیوترهای کوانتومی نیز روز به روز بهتر و بهتر می‌شوند و قادر به حل مسائل مختلف در طیف وسیع‌تری خواهند شد.

البته موانعی برای حل مشکلات عملی وجود دارد. اولین فاکتور این است که این کامپیوترها برای انجام چنین کارهایی به هزاران کیوبیت دیگر نیاز دارند و باید پایدارتر و قابل اعتمادتر از قبل شوند. این احتمال نیز وجود دارد که محققان نیاز داشته باشند تا آنها را به صورت دسته‌ای با هم گروه‌بندی کنند تا به عنوان یک «کیوبیت منطقی» کار کنند.

در تئوری خوب به نظر می‌رسد اما در واقعیت پیشرفت کار را تقریبا غیرممکن می‌سازد زیرا هزاران کیوبیت منطقی ممکن است به میلیون‌ها کیوبیت فیزیکی نیاز داشته باشد. محققان همچنین روی اصلاح اشتباهات کامپیوترهای کوانتومی که منجر به نقص فنی آنها می‌شود، کار می‌کنند.

گوگل در ژولای سال ۲۰۲۱ اعلام کرد که کامپیوتر کوانتومی وی، سیکامور، می‌تواند به عیب یابی کیوبیت‌های ابررسانا بپردازد و آنها را درست کند اما برای اینکه بتوان عیوب بیشتری را برطرف کرد، باید سخت افزار بیشتری در اختیار داشت. محققان مؤسسه مشترک کوانتومی در مریلند بعداً موفق شدند با کیوبیت‌های یونی به دام افتاده خود، از آن آستانه حیاتی عبور کنند.

اسکات آرونسون از دانشگاه تگزاس در آستین می‌گوید اگر یک کامپیوتر کوانتومی همه منظوره یک مشکل مفید را در سال ۲۰۲۲ حل کند، ‘بسیار تکان دهنده’ خواهد بود.

منبع :newscientistمنبع گجت نیوز