این استارت آپ جدید یک کامپیوتر کوانتومی ۲۵۶ کیوبیتی ساخت که رکوردشکن است

در سال 2019، گوگل اعلام کرد که ماشین 53 کیوبیتی آن به برتری کوانتومی دست یافته است – وظیفه ای را انجام می دهد که توسط یک کامپیوتر معمولی قابل مدیریت نیست – اما IBM این ادعا را به چالش کشید. در همان سال IBM کامپیوتر کوانتومی 53 بیتی خود را راه اندازی کرد. در سال 2020، IonQ از یک سیستم 32 کیوبیتی رونمایی کرد که به گفته این شرکت “قوی ترین کامپیوتر کوانتومی جهان” است. و همین هفته IBM پردازنده کوانتومی 127 کیوبیتی جدید خود را راه اندازی کرد که در بیانیه مطبوعاتی آن را “معجزه کوچک طراحی” توصیف کرد. جی گامبتا، معاون محاسبات کوانتومی آی‌بی‌ام، می‌گوید: «خبر بزرگ، از دیدگاه من، این است که کار می‌کند.

اکنون QuEra ادعا می کند که دستگاهی با کیوبیت های بسیار بیشتر از هر یک از آن رقبا ساخته است.

هدف نهایی محاسبات کوانتومی، البته، بازی تتریس نیست، بلکه پیشی گرفتن از کامپیوترهای کلاسیک در حل مسائل مورد علاقه عملی است. علاقه مندان بر این باورند که وقتی این رایانه ها به اندازه کافی قدرتمند شوند، شاید در یک یا دو دهه، ممکن است تأثیرات دگرگون کننده ای در زمینه هایی مانند پزشکی و مالی، علوم اعصاب و هوش مصنوعی داشته باشند. ماشین های کوانتومی احتمالاً برای مدیریت چنین مشکلات پیچیده ای به هزاران کیوبیت نیاز دارند.

با این حال، تعداد کیوبیت ها تنها عامل مهم نیست.

QuEra همچنین برنامه‌پذیری پیشرفته دستگاه خود را که در آن هر کیوبیت یک اتم منفرد و فوق‌سرد است، تبلیغ می‌کند. این اتم ها دقیقاً با یک سری لیزر مرتب شده اند (فیزیکدانان آنها را موچین نوری می نامند). قرار دادن کیوبیت ها به ماشین اجازه می دهد تا برنامه ریزی شود، روی مشکل مورد بررسی تنظیم شود، و حتی در زمان واقعی در طول فرآیند محاسبات مجددا پیکربندی شود.

پست های جدید  هدرز پراید یورو 4 فولادی - اگزوز خودرو مشهد

الکس کیزلینگ، مدیر اجرایی QuEra و مخترع این فناوری می‌گوید: «مشکلات مختلف مستلزم قرار گرفتن اتم‌ها در پیکربندی‌های مختلف است. یکی از چیزهایی که در مورد ماشین ما منحصر به فرد است این است که هر بار که آن را چند بار در ثانیه اجرا می کنیم، می توانیم هندسه و اتصال کیوبیت ها را کاملاً بازتعریف کنیم.

مزیت اتم

ماشین QuEra بر اساس طرح اولیه و فناوری‌هایی که طی چندین سال بهینه شده‌اند، به رهبری میخائیل لوکین و مارکوس گرینر در هاروارد و Vladan Vuletić و Dirk Englund در MIT ساخته شده است (همه در تیم موسس QuEra هستند). در سال 2017، مدل قبلی این دستگاه از گروه هاروارد تنها از 51 کیوبیت استفاده می کرد. در سال 2020، آنها ماشین 256 کیوبیتی را نشان دادند. در عرض دو سال، تیم QuEra انتظار دارد به 1000 کیوبیت برسد و سپس، بدون تغییر زیاد پلتفرم، امیدوار است که سیستم را فراتر از صدها هزار کیوبیت افزایش دهد.

ماریو ساخته شده از کیوبیت های QuEra
ماریو ساخته شده از کیوبیت های QuEra.

احمد عمران / QUERA

این پلتفرم منحصربه‌فرد QuEra است – روش فیزیکی که سیستم مونتاژ می‌شود، و روشی که اطلاعات توسط آن کدگذاری و پردازش می‌شود – که باید چنین جهش‌هایی در مقیاس را فراهم کند.

در حالی که سیستم‌های محاسباتی کوانتومی گوگل و IBM از کیوبیت‌های ابررسانا استفاده می‌کنند، و IonQ از یون‌های به دام افتاده استفاده می‌کند، پلتفرم QuEra از آرایه‌هایی از اتم‌های خنثی استفاده می‌کند که کیوبیت‌هایی با انسجام چشمگیر تولید می‌کنند (یعنی درجه بالایی از «کوانتومی»). این دستگاه از پالس‌های لیزری برای برهم‌کنش اتم‌ها استفاده می‌کند و آنها را به حالت انرژی برمی‌انگیزد – یک حالت “ریدبرگ” که در سال 1888 توسط فیزیکدان سوئدی یوهانس رایدبرگ توصیف شد – که در آن آنها می‌توانند منطق کوانتومی را به روشی قوی و با وفاداری بالا انجام دهند. این رویکرد رایدبرگ برای محاسبات کوانتومی چند دهه است که روی آن کار شده است، اما پیشرفت‌های فناوری – به عنوان مثال، با لیزر و فوتونیک – برای قابل اعتماد کردن آن مورد نیاز بود.

پست های جدید  دوچرخه ثابت : خرید دوچرخه ثابت با قیمت عالی - ارسال و نصب رایگان

“غیرمنطقی پرشور”

زمانی که دانشمند کامپیوتر اومش وزیرانی، مدیر مرکز محاسبات کوانتومی برکلی، برای اولین بار از تحقیقات لوکین در این راستا مطلع شد، احساس “غیر منطقی” کرد – این رویکردی شگفت انگیز به نظر می رسید، اگرچه وزیرانی این سوال را مطرح کرد که آیا شهود او با واقعیت در ارتباط است یا خیر. او می‌گوید: «ما مسیرهای مختلف توسعه‌یافته‌ای مانند ابررساناها و تله‌های یونی داشته‌ایم که برای مدت طولانی روی آن‌ها کار شده است. “آیا نباید به طرح های مختلف فکر کنیم؟” او با جان پرسکیل، فیزیکدان مؤسسه فناوری کالیفرنیا و مدیر مؤسسه اطلاعات و ماده کوانتومی تماس گرفت که به وزیرانی اطمینان داد که شور و نشاط او موجه است.

Preskill پلتفرم‌های Rydberg (نه فقط QuEra) را جالب می‌داند، زیرا آنها کیوبیت‌هایی با تعامل قوی تولید می‌کنند که به شدت درهم تنیده شده‌اند – “و جادوی کوانتومی اینجاست.” من در مورد پتانسیل در مقیاس زمانی نسبتاً کوتاه برای کشف چیزهای غیرمنتظره بسیار هیجان زده هستم.

علاوه بر شبیه‌سازی و درک مواد کوانتومی و دینامیک، QuEra روی الگوریتم‌های کوانتومی برای حل مسائل بهینه‌سازی محاسباتی کار می‌کند که NP-complete (یعنی بسیار سخت) هستند. لوکین می‌گوید: «اینها واقعاً اولین نمونه‌های مزیت کوانتومی مفیدی هستند که شامل کاربردهای علمی می‌شوند.

سایت خبری باسیت