في عام 2019 ،
تخطط Google لاستضافة مسابقة كمبيوتر ومقارنة أداء شريحة Bristlecone التي تبلغ سعتها 72 كيلوبايت مع إمكانات الكمبيوتر العملاق Pleiades التابع لناسا. يخطط عملاق تكنولوجيا المعلومات لإظهار أن التميز الكمي أمر ممكن. تحت الخفض - المزيد عن الاختبارات والصعوبات المحتملة التي ستواجهها الشركة.
/ الصورة بواسطة JD Hancock CC BYبضع كلمات عن التفوق الكمومي
يعتبر التميز الكمي لحظة مشروطة في الوقت الذي
ستتعلم فيه أجهزة الكمبيوتر الكمومية حل بعض المشكلات الحسابية بشكل أسرع بكثير من الأنظمة الكلاسيكية. مثل هذه المهام ، على سبيل المثال ، تشمل تعداد المفاتيح SHA-256.
أثبت سيرجي برافي من آي بي إم ريسيرش ، ديفيد جوسيت من جامعة واترلو وروبرت كونيج من معهد ميونيخ ، الإمكانية النظرية للتفوق الكمي في أكتوبر من هذا العام.
لقد نشروا أبحاثهم
في مجلة Science ، حيث أظهروا أنه في ظل ظروف معينة ، يمكن للآلة الكمومية تجاوز نظام الحوسبة الكلاسيكية.
على الرغم من أن الإمكانات النظرية للتفوق الكمي قد أثبتت ، إلا أن هذا لم يحدث في الممارسة العملية. تخطط Google لتصحيح "سوء التفاهم" هذا العام المقبل.
جوهر تجربة جوجل
لإثبات فرضية التفوق الكمومي ،
ستقارن Google و NASA
بين إمكانات رقاقة Google الجديدة التي تبلغ سعتها 72 كيلوبت ، والتي تحمل الرمز Bristlecone ، والحواسب العملاقة Pleiades ، التي
تحتل المرتبة 24 في قائمة أقوى أنظمة الحوسبة
Top500 في العالم (5.95 petaflops).
لا تزال الأنظمة الكلاسيكية
متفوقة في الأداء على النماذج الأولية للآلات الكمومية ، مما يحاكي بشكل فعال تشغيل الدوائر الكمومية. ستقوم رقاقة الكم من Google والحواسب العملاقة التابعة لناسا بإجراء سلسلة من حسابات الاختبار. إذا نجحت شريحة Bristlecone في تجاوز Pleiades ، فستتمكن المؤسسات من المطالبة بالتفوق الكمي.
/ الصورة ناسا PDسيتم إجراء التجربة على منصة Google Cloud API ، حيث إنها لن تعمل على وضع هذين الجهازين في نفس الغرفة. ومع ذلك ، لكي يعمل Bristlecone ، يجب مراعاة عدد من الشروط: على سبيل المثال ، يجب أن تكون درجة الحرارة المحيطة قريبة من الصفر المطلق.
سيتم
تقديم نتائج الاختبار الأولى في يوليو 2019. ممثلو Google على ثقة من أن Bristlecone سيكون قادرًا على تحقيق التفوق الكمي.
تعلق شركة تكنولوجيا المعلومات العملاقة
آمالها على خوارزميات الحوسبة الفعالة وآليات تصحيح الأخطاء ، والتي تأخذ في الاعتبار "هشاشة" البتات التي
تدمرها البيئة الخارجية .
لماذا قد تفشل تجربة Google
في مايو ، نشر علماء علي بابا دراسة (
PDF ) يقولون فيها إن التفوق الكمي لا يمكن التحدث عنه إلا عندما يكون عدد الأخطاء في حساب أجهزة الكمبيوتر الكمومية صفراً. حتى لو تم حساب الآلة بشكل أسرع ، فإن هذا لا معنى له بدون النتيجة الصحيحة. وبالتأكيد تنشأ هذه الأخطاء عند كتابة (وقراءة) البيانات في وحدات البت بسبب تدمير حالتها الكمية. لمزيد من البتات ، كلما زادت فرصة أن يبدأوا في التدخل في عمل بعضهم البعض.
حتى الآن لم ينجح أحد في الوصول إلى الصفر. نفس معدل الخطأ Bristlecone هو 0.6 ٪. وعلى الرغم من أن Google على ثقة من أن هذا يكفي ، في الممارسة العملية ، قد يتحول كل شيء بشكل مختلف.
لاحظ أنه يتم تطوير عدة مشاريع في العالم من شأنها أن تساعد في إنشاء آليات فعالة لتصحيح الأخطاء في أجهزة الكمبيوتر الكمومية. على سبيل المثال ، اقترح سيباستيان كرينر من المدرسة التقنية العليا السويسرية في زيوريخ دمج عدة وحدات البت "البسيطة" في حرف واحد منطقي ، مما يقلل عددهم. ولكن من أجل التنفيذ العملي لهذه التكنولوجيا ، ستكون هناك حاجة لسنوات من التطوير.
يحاول البعض الآخر حل المشكلة عن طريق الحد من الانتروبيا والجمع بين العديد من أنظمة الكم في واحد كبير. على سبيل المثال ، تحدثنا في مدونة عن باحثين من جامعة بنسلفانيا ومفهومهم عن شيطان ماكسويل ، بالإضافة إلى النقل عن بعد للبوابات الكمومية ، وهو ما أظهره علماء جامعة ييل.
ولكن حتى لو كان من الممكن تنفيذ آليات تصحيح الأخطاء بشكل فعال بما فيه الكفاية لأجهزة الكمبيوتر الكم ، تنشأ مضاعفات أخرى. قوة الحوسبة من أجهزة الكمبيوتر العملاقة الكلاسيكية
لا تزال قائمة .
يتم تطوير المزيد والمزيد من الأنظمة القوية ، لذلك حتى إذا نجحت Google في تجاوز Pleiades ، فيمكن أن تتفوق الآلات الكلاسيكية في المستقبل على الأنظمة الكمومية.
/ photo IBM Research CC BY-NDمساهمة الشركات الأخرى
إحدى الشركات المشاركة في سباق الكم هي شركة Intel. من أحدث
إنجازات الشركة - جهاز كمبيوتر مع 49 qubits. وفقًا لخريطة الطريق ، في الفترة من 5 إلى 7 سنوات القادمة ، تخطط شركة تكنولوجيا المعلومات العملاقة لبناء نظام 1000 كيلو بايت.
تقترح الشركة أنه مع وجود عدد كبير من البتات ، تتفوق أجهزة الكمبيوتر الكمومية على أجهزة الكمبيوتر التقليدية. ومع ذلك ، هناك أولئك الذين
يعتقدون أن هذا سيتطلب آلة مع ما لا يقل عن مليون كيلو بايت.
شركة أخرى تعمل في هذا المجال هي Rigetti startup. في أكتوبر ،
أعلن ممثلوها
عن مكافأة قدرها مليون دولار لشخص يثبت تفوق نظام qubit على جهاز كمبيوتر كلاسيكي.
لتحفيز البحث ،
طورت الشركة خدمة سحابية لإنشاء وتشغيل خوارزميات الكم ، والتي يمكن للجميع الوصول إليها. يتوقع خبراء Rigetti أن تؤثر التجارب التي تجري على السحابة والكمية بشكل إيجابي على تطوير كلتا التقنيتين.
ملاحظة: هناك مقالتان من مدونة الشركات لدينا:
مواد PPS من قناة Telegram حول IaaS وليس فقط: