شرکت آمریکایی با 50 کیوبیت منطقی در کامپیوتر کوانتومی از مایکروسافت و هاروارد پیشی می‌گیرد
شرکت Quantinuum مستقر در کلرادو با موفقیت 50 کیوبیت منطقی را در هم تنیده است و رکورد جدیدی در محاسبات کوانتومی ثبت کرده است.
دیوید هیز، مدیر نظریه و طراحی محاسباتی این شرکت، این دستاورد را در جلسه اصلی کنفرانس Q2B که اوایل این هفته در سیلیکون ولی برگزار شد، اعلام کرد.
رقابت برای ساخت کامپیوترهای کوانتومی که قادر به جایگزینی ابرکامپیوترهای سریع امروزی باشند، افزایش یافته و شرکت‌ها میلیاردها دلار صرف می‌کنند تا به اولین دستاورد برسند. اما برای استفاده از کامپیوترهای کوانتومی در دنیای واقعی، ابتدا باید اصلاح خطاها در محاسبات آنها اعمال شود.
همه کامپیوترها به خطاهایی در محاسبات خود دچار می‌شوند. در مورد کامپیوترهای مبتنی بر سیلیکون، ما استراتژی‌های تصحیح خطا را که وظیفه خود را به خوبی انجام می‌دهند، توسعه داده‌ایم. با این حال، طبیعت کامپیوترهای کوانتومی، تکرار این روش‌های تصحیح در این کامپیوترها را غیرممکن می‌کند و نیاز به توسعه روش‌های جدیدی دارد.
علاوه بر بیت‌های کوانتومی یا کیوبیت‌ها، محققان به توسعه کیوبیت‌های منطقی نیز علاقه‌مند هستند تا محاسبات کوانتومی را پیش ببرند.
چرا کیوبیت‌های منطقی؟
کیوبیت‌های منطقی گروه‌هایی از کیوبیت‌های فیزیکی هستند که محاسبات کوانتومی را با استفاده از مشخصات یک الگوریتم کوانتومی اجرا می‌کنند. محققان برای کاهش نرخ خطا در محاسبات کوانتومی از کیوبیت‌های منطقی استفاده می‌کنند. از آنجا که فن‌آوری‌های مختلفی برای کیوبیت‌ها استفاده می‌شود، ساخت و استفاده از کیوبیت‌های منطقی نیز روش‌های متنوعی دارد.
اوایل امسال، بخش محاسبات کوانتومی گوگل روشی را نشان داد که می‌تواند یک کیوبیت منطقی بزرگ بسازد و با افزایش اندازه آن کمتر در معرض خطا قرار می‌گیرد. روش دیگر شامل استفاده از تعداد کمتری کیوبیت برای ایجاد تعداد بیشتری کیوبیت منطقی است که بررسی بهتری برای تصحیح خطا را فراهم می‌کند.
زمانی که کیوبیت‌های منطقی بیشتری استفاده شود، درهم‌تنیدگی آنها برای دستیابی به یک خروجی منسجم مهم است، و در اینجا بود که Quantinuum جهش بزرگی انجام داد.
درهم‌تنیدگی کیوبیت‌های منطقی
ماه گذشته، مایکروسافت و Atom Computing رکورد درهم‌تنیدگی 24 کیوبیت منطقی را به ثبت رساندند. با اعلام اخیر درهم‌تنیدگی 50 کیوبیت منطقی، Quantinuum این تعداد را بیش از دو برابر کرده و دو رکورد را شکستند.
اولی برای بیشترین تعداد کیوبیت منطقی درهم‌تنیده است که فاصله قابل‌توجهی بین دستاورد آنها و Atom Computing ایجاد کرده است. دومین و مهم‌تر، ایجاد کامپیوتری با بیشترین تعداد کیوبیت‌های منطقی تا به امروز است.
مهندسی جالب قبلاً گزارش داده بود که شرکت‌ها در حال ساخت کامپیوترهایی با 1,000 کیوبیت و حتی بیشتر هستند. با این حال، تعداد زیادی کیوبیت بی‌اهمیت است اگر خروجی آنها نتواند تصحیح خطا شود، و در اینجا تعداد کیوبیت‌های منطقی اهمیت پیدا می‌کند.
دیگر QuEra Computing، همراه با دانشگاه هاروارد، این رکورد را با 48 کیوبیت منطقی در سال 2023 به ثبت رسانده بودند، و Quantinuum به صورت حدی این رکورد را شکست. هیز از Quantinuum نیز به سرعت اشاره کرد که تعداد زیاد کیوبیت‌های منطقی در تنظیمات آنها فقط قادر به شناسایی خطا هستند و نمی‌توانند آنها را تصحیح کنند.
بنابراین، اگرچه شرکت رکوردی را به ثبت رسانده است، اما دستاورد لزوماً به یک کامپیوتر کوانتومی مقاوم در برابر خطا تبدیل نخواهد شد. در عوض، در یک مرحله میانی قرار دارد که می‌تواند خطاها را شناسایی کند اما آنها را تصحیح نمی‌کند.
با توجه به ارائه هیز ، دستاورد شرکت فقط یکی از سه نیازهای اساسی برای کامپیوترهای کوانتومی در سطح صنعتی را فراهم می‌کند. Quantinuum در حال توسعه سخت‌افزار‌هایی برای کامپیوترهای کوانتومی است. نرم‌افزار مستحکمی که می‌تواند عملکرد کامپیوتر کوانتومی را کنترل و بهینه‌سازی کند و توسعه همزمان سخت‌افزار و نرم‌افزار برای برآورد نیازهای کاربردی خاص دیگر اجزای این پازل هستند که قبل از تبدیل یک کامپیوتر کوانتومی به واقعیت باید حل شوند.
