گروهی از محققان در کانادا در یک آزمایش کوانتومی توانستند محاسباتی که توسط یک کامپیوتر معمولی 9,000 سال طول می‌کشید را در کسری از ثانیه به اتمام برسانند. Jonathan Lavoie فیزیکدان تجربی و همکاران اش در شرکت محاسبات کوانتومی Xanadu، نتایج دستگاهی را گزارش کرده‌اند که برای نمونه‌برداری از توزیع احتمالی و ناشناخته نور در یک شبکه فیبر نوری طراحی شده بود.
- دستورالعمل بایدن برای برتری آمریکا در تکنولوژی کوانتومی و رمزنگاری آن
- جابجایی رکورد مسافتی ارتباط ایمن کوانتومی توسط محققین چینی
این روش علمی به نام Gaussian boson sampling شناخته می‌شود و محاسبات آن تا پارامترهایی خاص توسط کامپیوترهای امروزی قابل انجام است. نتایج این تحقیقات روز گذشته در نشریه علمی Nature به طور مفصل منتشر شده و نویسندگان آن اطمینان را دارند که دستگاه‌شان که Borealis نام‌گذاری شده به برتری کوانتومی نسبت به محاسبات معمولی در کامپیوترهای رایج دست یافته است.
محاسبه 36 میلی ثانیه دستگاه کوانتومی در برابر 9,000 سال زمان برای ابرکامپیوترهای امروزی
در این مقاله گفته شده که به طور متوسط 9,000 هزار سال برای بهترین الگوریتم و ابرکامپیوتر امروزی طول می‌کشید تا با استفاده از همین روش بتواند از یک توزیع برنامه‌نویسی شده نمونه‌برداری کند! در حالی که دستگاه این دانشمندان Borealis، توانسته در 36 میلی ثانیه عملیات را انجام دهد.
در این تحقیقات تغییرات در یک قطار نوری فشرده، پیاده‌سازی شده و در آن عدم قطعیت کوانتوم را نشان می‌دهد. این افراد همچنین از یک توالی سه تایی پرتوی شکاف دهنده‌ی نوری و الکترومغناطیس (beamsplitters VBSes) همراه با حلقه‌های فیبرنوری تثبیت کننده‌ی فازی استفاده کردند که دومی به عنوان Buffer memory و حافظه موقت برای نور عمل می‌کند و به سیستم امکان روشن شدن، ذخیره اطلاعات و برنامه‌نویسی را می‌دهد.
نتایج این تحقیقات در نشریه نیچر منتشر شده
شبکه‌های فیبرنوری منسجم، به نویزهای حرارتی، مکانیکی و صوتی بسیار حساس هستند و به طرح‌های دقیق تثبیت کننده‌ی فازی با کمک مالتی پلکسرها، لیزرهای اختصاصی auxiliary و آشکارسازهای نوری (photodetector) نیاز دارند. این مسئله به خصوص در شبکه‌های فیبرنوری مبتنی بر کامپیوترهای کوانتمی حساس است به دلیل اینکه این شبکه‌ها در محیط تک فوتونی فعالیت می‌کنند.
نشریه نیچر بیان کرد که این آزمایش به دلیل استفاده از پردازنده‌های فوتونیک قابل برنامه‌نویسی و کارکرد بهتر آن‌ها نسبت به تست‌های قبلی مهم است. در دسامبر 2019، گوگل ادعای برتری کوانتومی کرد و این شرکت گفت که توانسته یک کامپیوتر کوانتومی را پیکربندی کند و نتایج تولیدی آن بسیار سریع‌تر از کامپیوترهای (ده هزار سال) امروزی عنوان شده است.
IBM خود نیز یکی از شرکت‌های فعال در این زمینه است و ادعای گوگل شدیداً مورد اعتراض این کمپانی قرار گرفت. آزمایش محققان کانادایی یک قدم دیگر برای نزدیک شدن به برتری کوانتومی است اما فعلا کامپیوترهای کوانتومی از کارکرد مفید و همه‌منظوره‌ی کامپیوترهای امروزی برخوردار نیستند.
دیدگاهتان را بنویسید