کامپیوتر کوانتومی محاسبه‌ای را که ۹ هزار سال طول می‌کشید در ۳۶ میکروثانیه انجام داد

 یک کامپیوتر کوانتومی متعلق به ای بی ام. عکس: آرشیویورونیوز: تیم مشترکی از محققان کانادایی و آمریکایی موفق شد‌ه‌اند کامپیوتری کوانتومی بسازند که توان انجام محاسبات بسیار پیچیده را در کسری از ثانیه دارد.

پژوهشگران که از موسسه فناوری‌های کوانتومی زانادو کانادا و مؤسسه ملی استاندارد و فناوری ایالات متحده هستند می‌گویند رایانه کوانتومی آن‌ها به مرز جدید در مزیت‌های محاسباتی دست یافته است.

به گفته محققان به هنگام انجام آزمایش مشخص شد تراشه کوانتومی بورالیس (Borealis) می‌تواند وظیفه محوله را در ۳۶ میکروثانیه انجام دهد. این در حالی است که طبق محاسبه پژوهشگران، بهترین کامپیوتر کلاسیک موجود ۹ هزار سال برای انجام همان کار نیاز به زمان دارد.

در تلاش جدید، محققان از یک ماشین فوتونیک که از ذرات فوتون برای نمایش کیوبیت‌ها استفاده می‌کند بهره گرفتند. این چالش فنی که «فرایند نمونه‌برداری بوزون‌گاوسی» نام دارد شامل آماده‌سازی، هدایت و در نهایت شمارش تعداد فوتون‌های رسیده به یک آشکارساز می‌شود. دانشمندان در این آزمایش موفق به شمارش ۲۱۹ فوتون شدند در حالی که میانگین دستیابی رایانه‌های کوانتومی حدود ۱۲۵ فوتون است.

مزیت پردازه‌های کوانتومی به کلاسیک این است که در کامپیوترهای کلاسیک، هر واحد اطلاعات که یک بیت نامیده می‌شود دارای ارزش صفر یا ۱ است. اما در کامپیوتر کوانتومی هر بیت می‌تواند صفر و همزمان ۱ باشد و چنین چیزی اجازه می‌دهد تا امکان محاسبه چندجانبه و همزمان فراهم شود. از این رو کامپیوترهای کوانتومی می‌توانند میلیون‌ها حالت مختلف یک مسئله را در مدت‌زمانی بسیار کوتاه بررسی و محاسبه کنند، امری که در علوم ریاضی، شیمی، فیزیک و زیست‌شناسی تا کنون امکان پذیر نبوده است.

اگر کامپیوترهای کوانتومی در مقیاس بالا ساخته شوند، آنگاه می‌توان گفت اهداف بسیار دور در علم توسط بشر دست یافتنی خواهد شد و انتظار می‌رود مرزهای دانش و پیشرفت انسانی یکی پس از دیگری فرو بریزد.

غول‌های فناوری نظیر آی‌بی‌ام و گوگل در سال‌های اخیر بر طراحی پردازشگرهای کوانتومی متمرکز شده‌اند. پیشتر گوگل اعلام کرده بود پردازشگر کامپیوتر کوانتومی‌اش می‌تواند محاسبه‌ای را که با پیشرفته‌ترین کامپیوتر حال حاضر جهان، موسوم به «سامیت»، ۱۰ هزار سال طول می‌کشد در ۳ دقیقه و ۲۰ ثانیه انجام دهد.

قوی‌ترین ابررایانه فعلی جهان موسوم به «Summit» محصول شرکت آی‌بی‌ام آمریکا است و حدود ۲۷ هزار پردازنده گرافیکی به همراه ۲۰۰ هزار هسته پردازنده در آن به کار رفته است.

نتایج مطالعه جدید دانشمندان در نشریه «نیچر» منتشر شده است.