"نادي المجلات" الخاص بشركة IQT: دليل الشخص العادي لحوسبة الخزان الكمي - داخل تكنولوجيا الكم

"Journal Club" الخاص بـ IQT عبارة عن سلسلة مقالات أسبوعية تقسم ورقة بحثية حديثة عن تكنولوجيا الكم وتناقش آثارها على النظام البيئي الكمي.  

غالبًا ما يبدو عالم الحوسبة الكمومية وكأنه مقتبس مباشرة من صفحات الخيال العلمي، لكنه حقيقي جدًا ويتطور بسرعة. في جديد تقارير علمية الطبيعة ورقة، الباحثون في آي بي إم الكم ويركز مركز أبحاث توماس جيه واتسون الآن على جانب جديد يسمى "حوسبة الخزان الكمي". لفهم هذا، تخيل خزان ضخم من الماء حيث يمكن استخدام الموجات للتنبؤ بما سيحدث بعد ذلك - فقط، في هذه الحالة، الماء هو الحالة الكمومية للجسيمات، والموجات هي البيانات.

تعد حوسبة الخزان الكمي تقدمًا مثيرًا في مجال الكم آلة التعلم، وهو مناسب بشكل خاص للتنبؤ بالتسلسلات والأنماط بمرور الوقت، تمامًا مثل التنبؤ بأنماط الطقس أو اتجاهات سوق الأوراق المالية. تواجه أجهزة الكمبيوتر التقليدية صعوبة في أداء هذه المهام لأنها خطية ومنظمة، لكن العالم الطبيعي – مثل العالم سوق الأوراق المالية or طقس - معقدة وفوضوية في كثير من الأحيان.

الأمر المبتكر حقًا في أحدث التطورات هو استخدام "الضوضاء" داخل النظام الكمي. في الحياة اليومية، عادةً ما نحاول تقليل الضوضاء أو التخلص منها. ومع ذلك، في العالم الكمي، يمكن تسخير هذا الضجيج والتحكم فيه للمساعدة في تقديم تنبؤات أفضل. يبدو الأمر كما لو أن الراديو الخاص بك يمكن أن يخبرك فجأة بالأغنية التي سيتم تشغيلها بعد ذلك.

لقد ابتكر العلماء طريقة لضبط هذا الضجيج الكمي، وتعديله لتحسين التنبؤات. ويتم ذلك عن طريق برمجة الضوضاء في الدوائر الكمومية، وهي المسارات التي تتحكم في البتات الكمومية، أو الكيوبتات، وهي وحدات المعلومات الأساسية في الحوسبة الكمومية. ومن خلال ضبط الضوضاء، تمكن باحثو IBM Quantum من تحسين أداء النظام الكمي.

علاوة على ذلك، فقد وجد الباحثون طرقًا لتبسيط هذه الأنظمة الكمومية. لقد قاموا بتقليل عدد الكيوبتات اللازمة وتعقيد اتصالاتهم (التشابك)، مما يجعل إدارة الأنظمة أسهل وربما أكثر قوة.

إن تأثير هذه التطورات في حوسبة الخزان الكمي يظهر بالفعل نتائج واعدة. باستخدام نموذج ضوضاء واحد وذاكرة أصغر، حقق العلماء نتائج مبهرة في محاكاة الأنظمة المعقدة. أحد الأمثلة المذكورة هو نظام ماكي جلاسوهو نموذج رياضي يستخدم لوصف الأنظمة المعقدة مثل التذبذبات البيولوجية. وتمكن الباحثون من التنبؤ بسلوكه قبل 100 خطوة فيما يعرف بالنظام الفوضوي، وهو تحدٍ كبير بسبب طبيعة النظام التي لا يمكن التنبؤ بها.

بعبارات الشخص العادي، هذا يشبه النظر إلى كرة بلورية معقدة للغاية والتنبؤ الدقيق بالأحداث في المستقبل البعيد. بالنسبة لصناعة الحوسبة الكمومية، قد تعني هذه التطورات تنبؤات أسرع وأكثر كفاءة وأكثر دقة لأي شيء بدءًا من التنبؤ بالطقس وحتى التحليل المالي وما بعده. إنها لمحة مثيرة للاهتمام لمستقبل حيث يمكن لأجهزة الكمبيوتر لدينا أن تفكر مثلنا: أي احتضان الفوضى والتعقيد بدلاً من الخلط.

كينا هيوز-كاستلبيري هي كاتبة في Inside Quantum Technology وScience Communicator في JILA (شراكة بين جامعة كولورادو بولدر والمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا). تشمل إيقاعاتها الكتابية التكنولوجيا العميقة والحوسبة الكمومية والذكاء الاصطناعي. وقد ظهرت أعمالها في مجلة Scientific American، وDiscover Magazine، وNew Scientist، وArs Technica، والمزيد.

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
• أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
• أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
• المصدر https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/iqts-journal-club-a-laymans-guide-to-quantum-reservoir-computing/