تقول شركة Atom Computing إن حاسوبها الكمي الجديد يحتوي على أكثر من 1,000 بت

أعاد نشره أفلاطون

المتابعون: 0

تقول شركة Atom Computing إن حاسوبها الكمي الجديد يحتوي على أكثر من 1,000 بت كيوبت من ذكاء بيانات PlatoBlockchain. البحث العمودي. منظمة العفو الدولية.

حجم أجهزة الكمبيوتر الكمومية ينمو بسرعة. في عام 2022، حصلت شركة IBM على المركز الأول بشريحة Osprey ذات 433 كيوبت. أمس، أعلنت شركة أتوم للحوسبة لقد عززوا شركة IBM بكمبيوتر كمي ذري محايد بسعة 1,180 بت.

تعمل الآلة الجديدة على شبكة صغيرة من الذرات مثبتة في مكانها ويتم التحكم فيها بالليزر في غرفة مفرغة. كان أول نموذج أولي للشركة بحجم 100 كيوبت عبارة عن شبكة 10 × 10 من ذرات السترونتيوم. النظام الجديد عبارة عن شبكة مقاس 35 × 35 من ذرات الإيتربيوم (كما هو موضح أعلاه). (يتسع الجهاز لـ 1,225 ذرة، لكن Atom أجرت حتى الآن اختبارات على 1,180 ذرة).

يعمل الباحثون في مجال الحوسبة الكمومية على مجموعة من الكيوبتات - المعادل الكمي للبتات التي تمثلها الترانزستورات في الحوسبة التقليدية - بما في ذلك حلقات الأسلاك فائقة التوصيل (Google وIBM)، والأيونات المحاصرة (IonQ)، والفوتونات، وغيرها. لكن شركة Atom Computing وشركات أخرى، مثل QuEra، تعتقد أن الذرات المحايدة - أي الذرات التي لا تحتوي على شحنة كهربائية - لديها قدرة أكبر على التوسع.

وذلك لأن الذرات المحايدة يمكنها الحفاظ على حالتها الكمومية لفترة أطول، وهي وفيرة ومتطابقة بشكل طبيعي. تعتبر الكيوبتات فائقة التوصيل أكثر عرضة للضوضاء وعيوب التصنيع. يمكن أيضًا تجميع الذرات المحايدة بشكل أكثر إحكامًا في نفس المساحة حيث لا تحتوي على شحنة قد تتداخل مع جيرانها ويمكن التحكم فيها لاسلكيًا. وتسمح الذرات المحايدة بإعداد درجة حرارة الغرفة، على عكس درجات الحرارة شبه المطلقة التي تتطلبها أجهزة الكمبيوتر الكمومية الأخرى.

قد تكون الشركة على شيء ما. لقد تمكنوا الآن من زيادة عدد الكيوبتات في أجهزتهم بمعدل كبير خلال عامين فقط، ويعتقدون أن بإمكانهم المضي قدمًا. في فيديو يشرح التقنيةيقول روب هايز، الرئيس التنفيذي لشركة Atom، إنهم يرون "طريقًا للتوسع إلى ملايين الكيوبتات في أقل من سنتيمتر مكعب".

"نعتقد أن حجم التحدي الذي كان علينا مواجهته للانتقال من 100 إلى 1,000 ربما يكون أعلى بكثير من حجم التحديات التي سنواجهها عند الانتقال إلى ما نريد الانتقال إليه بعد ذلك - 10,000، 100,000،" أحد مؤسسي Atom و CTO بن بلوم قال آرس تكنيكا.

لكن الحجم ليس كل شيء.

أجهزة الكمبيوتر الكمومية دقيقة للغاية. يمكن إخراج البتات الكمومية من الحالات الكمومية عن طريق المجالات المغناطيسية الضالة أو جزيئات الغاز. كلما حدث هذا، كلما قلت موثوقية الحسابات. في حين أن التوسع حظي بالكثير من الاهتمام منذ بضع سنوات، فقد تحول التركيز إلى تصحيح الأخطاء في خدمة القياس. والحقيقة أن جهاز الكمبيوتر الجديد الذي تنتجه شركة Atom Computing هو أكبر حجماً، ولكنه ليس بالضرورة أكثر قوة. لا يمكن حتى الآن استخدام الأمر برمته لإجراء عملية حسابية واحدة، على سبيل المثال، بسبب تراكم الأخطاء مع ارتفاع عدد الكيوبتات.

ومع ذلك، فقد كانت هناك تحركات حديثة على هذه الجبهة. وفي وقت سابق من هذا العام، أظهرت الشركة القدرة على التحقق من الأخطاء في منتصف الحساب وربما إصلاح هذه الأخطاء دون إزعاج الحساب نفسه. كما يحتاجون أيضًا إلى تقليل الأخطاء إلى الحد الأدنى بشكل عام عن طريق زيادة دقة البتات الكمومية الخاصة بهم. رأوراق حديثة، لكل منهما تظهر تقدما مشجعا in أساليب منخفضة الخطأ للحوسبة الكمومية الذرية المحايدة، أعط حياة جديدة لهذا المسعى. قد يكون تقليل الأخطاء، جزئيًا، مشكلة هندسية يمكن حلها بمعدات وتصميم أفضل.

وقال بلوم: "الشيء الذي أعاق الذرات المحايدة، حتى يتم نشر هذه الأبحاث، هو كل الأشياء الكلاسيكية التي نستخدمها للتحكم في الذرات المحايدة". "وما أظهره ذلك بشكل أساسي هو أنه إذا كان بإمكانك العمل على الأشياء الكلاسيكية - العمل مع الشركات الهندسية، والعمل مع الشركات المصنعة لليزر (وهو شيء نقوم به) - فيمكنك في الواقع خفض كل هذه الضوضاء. والآن فجأة، يتبقى لك هذا النظام الكمي النقي بشكل لا يصدق.

بالإضافة إلى تصحيح الأخطاء في الحواسيب الكمومية ذات الذرة المحايدة، أعلنت شركة IBM هذا العام أنها طورت رموز تصحيح الأخطاء للحوسبة الكمومية يمكن أن يؤدي ذلك إلى تقليل عدد البتات الكمومية الضرورية المطلوبة بترتيب من حيث الحجم.

ومع ذلك، حتى مع تصحيح الأخطاء، ستحتاج أجهزة الكمبيوتر الكمومية واسعة النطاق والمتسامحة مع الأخطاء إلى مئات الآلاف أو الملايين من الكيوبتات المادية. وتوجد أيضًا تحديات أخرى، مثل المدة التي يستغرقها التحرك وتشابك أعداد كبيرة من الذرات بشكل متزايد. إن الفهم الأفضل لهذه التحديات والعمل على حلها هو السبب وراء قيام Atom Computing بمطاردة النطاق في نفس الوقت الذي تسعى فيه إلى تصحيح الأخطاء.

وفي غضون ذلك، يمكن استخدام الجهاز الجديد لحل مشاكل أصغر. قال بلوم إنه إذا كان العميل مهتمًا بتشغيل خوارزمية ذات 50 كيوبت - تهدف الشركة إلى تقديم الكمبيوتر للشركاء في العام المقبل - فسيقوم بتشغيله عدة مرات باستخدام الكمبيوتر بالكامل للوصول إلى إجابة موثوقة بسرعة أكبر.

في مجال يضم عمالقة مثل Google وIBM، من المثير للإعجاب أن تقوم شركة ناشئة بتوسيع نطاق أجهزتها بهذه السرعة. ولكن من غير المرجح أن تظل علامة Atom Computing التي تبلغ 1,000 بت وحيدة لفترة طويلة. آي بي إم هي تخطط لإكمال شريحة كوندور ذات 1,121 كيوبت في وقت لاحق من هذا العام. كما تتبع الشركة أيضًا نهجًا معياريًا - لا يختلف عن المعالجات متعددة الرقائق الشائعة في أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف - حيث يتم تحقيق التوسع من خلال ربط العديد من الرقائق الأصغر حجمًا.

ما زلنا في المراحل الناشئة للحوسبة الكمومية. الآلات مفيدة للبحث والتجريب ولكنها ليست مشاكل عملية. إن الأساليب المتعددة التي تحقق تقدمًا في الحجم وتصحيح الأخطاء - وهما من التحديات الكبرى في هذا المجال - أمر مشجع. وإذا استمر هذا الزخم في السنوات المقبلة، فقد تتمكن إحدى هذه الآلات أخيرًا من حل أول مشكلة مفيدة لا يستطيع أي كمبيوتر تقليدي حلها على الإطلاق.

حقوق الصورة: حوسبة الذرة