Geekly articles weekly

جوجل الكم الكمبيوتر يعمل

يعتقد محرك البحث أن آلة D-Wave قد أكدت مبادئ عملها


أجهزة الكمبيوتر الكمومية هي أجهزة الكمبيوتر التي تعمل على أساس التأثيرات الكمومية. يمكن أن يعطي استخدام الخصائص غير العادية لتراكب الكم والتشابك الكمي قفزة كبيرة في الإنتاجية. يمكن أن تنمو بعدة أوامر من الحجم. يمكن أن يوفر هذا النمو فرصًا جديدة في العديد من مجالات العمل مع المعرفة: أنظمة الذكاء الاصطناعي ، ومحاكاة العمليات المختلفة والتنبؤ.

لذلك ، يهتم كثير من مختبرات البحوث الحكومية وعمالقة تكنولوجيا المعلومات عن كثب في هذا المجال. على سبيل المثال ، IBM و Microsoftتعمل على الحوسبة الكمومية. جوجل أيضا لا تتخلف. في عام 2013 ، اشترى محرك بحث آلة الكم من D-Wave. تقدم هذه الشركة الناشئة الكندية منتجها كأول كمبيوتر كمومي متوفر تجاريًا في العالم. تكمن المشكلة في أن العلماء لم يكونوا متأكدين من أن رقائق D-Wave تستخدم بالفعل التأثيرات الكمية لإجراء الحسابات. 8 ديسمبر ، أعلنت جوجل أن تأكيد هذا قد ظهر.

في عام 2013 ، اشترت Google آلة الكم من D-Wave. تم تثبيت جهاز الكمبيوتر في مركز أبحاث أميس التابع لوكالة ناسا في ماونتن فيو ، كاليفورنيا. خلال هذين العامين ، درس الباحثون آليات طريقة التلدين الكمي وإمكانيات تطبيقها. تسبب تشغيل أجهزة D-Wave في جدل بين الخبراء في فيزياء الكم: لم يتمكنوا من استنتاج بالإجماع أن الأجهزة تعمل حقًا كما هو مذكور ، وأنه يمكنهم تحقيق السرعة الحسابية الموعودة.

على سبيل المثال ، من بين المشككين هو ماتياس تروير. فيزيائي من المدرسة السويسرية العليا في زيورخ يشكك في سرعة هذه الآلات. بعد البحث في رقائق D-Wave المبكرة ، توصلت مجموعته إلى استنتاج مفاده أن الدوائر المصغرة لم تقدم أي مزايا خاصة على أجهزة الكمبيوتر التقليدية.

الآن جوجل تدعي أن لديهم أدلة. تمت مقارنة أداء جهاز D-Wave وجهاز كمبيوتر تقليدي مع معالج واحد. تم إنشاء مهمة خاصة لإثبات التفوق الكبير في القدرات الحسابية. تعامل جهاز الكمبيوتر الكمومي معه 100 مليون مرة أسرع من المعتاد. يظهر الرسم البياني مقارنة لأداء كمبيوتر تقليدي يشغل طريقة مونت كارلو الكمومية (QMC) و


محاكاة التلدين (SA) ، مع آلة الكم الموجي D. على اليمين ، عند الاقتراب من 1000 متغير ثنائي ، تصل الميزة إلى 10 8 .

ومع ذلك ، حتى رئيس المختبر الكمومي ، هارتموت نيفين ، يعترف بأنه يمكن تحسين هذه المهمة بطريقة تجعل الكمبيوتر العادي يفوز أو على الأقل يكون على نفس المستوى. عملت الآلة الكمومية على مبدأ التلدين الكمي ، واستخدم الكمبيوتر التقليدي التلدين المحاكي . يمكن للمرء أن يستخدم ما يسميه نيفن نفسه خطأ في تصميم آلة D-Wave. تقول Google أن الاختبار المعروض لا يزال مهمًا ، لأن أجهزة الكمبيوتر العادية في المستقبل لن يكون لها ميزة. سوف تختفي في الجيل القادم من آلات الكم.

في Arxiv.orgنشرت جوجل ورقة علمية بناء على نتائج هذه الدراسة. ولكن حتى الآن لم يكتب أي تعليق عليها. ستتبع المنشورات في المجلات العلمية. في المستقبل ، يريد الباحثون تحسين بعض خصائص أجهزة الكمبيوتر الكمومية. على سبيل المثال ، من الضروري زيادة كثافة ودقة الاتصالات بين الكيبات ، بالإضافة إلى اتصالها. سوف تتعلم الكيوبتس التفاعل ليس فقط في أزواج ، ولكن أيضًا في مجموعات أكبر. تمثيل تخطيطي للروابط بين الكوبتات في رقائق عائلة D-Wave 2.




من المحتمل أن يؤدي تطوير أجهزة الكمبيوتر الكمومية إلى تحسين منتجات Google: فهناك مهام غير عملية لحلها مع أجهزة الكمبيوتر التقليدية. لكن هذه مجرد آفاق بعيدة. سيستغرق الأمر سنوات لتطوير وتنفيذ مثل هذه الحلول. في الوقت الحالي ، تعد ماكينات D-Wave باهظة الثمن للغاية ، وتتطلب كميات كبيرة من النيتروجين السائل للتبريد ، وليست عالمية. يمكنهم حل مجموعة محددة جدًا من المهام. ما هي هذه المهام ، لا يزال يتضح.

arXiv: 1512.02206 [ كمية الرقم الهيدروجيني]

Source: https://habr.com/ru/post/ar387761/

More articles:


All Articles