“في نهاية المطاف” طريقة لكوانتوم الحوسبة

يدعي الباحثون أنها مجرد اختراع طريقة “في نهاية المطاف” للحوسبة الكم

أصبحت أجهزة الكمبيوتر الكمومية العاملة اليوم أكثر قوة من نظرائها في الحوسبة التقليدية، ولكن يعتقد باحثون من جامعة طوكيو أنهم

وجدوا طريقة لجعل هذه الآلات الرائعة أكثر قوة.

في ورقة بحثية نشرت في رسائل استعراض المادية، أكيرا فوروساوا و شونتارو تاكيدا بالتفصيل نهجها الرواية إلى الحوسبة الكمومية التي ينبغي أن تسمح للآلات لأداء عدد أكبر بكثير من الحسابات من أجهزة الكمبيوتر الكم الأخرى.

في وسط أسلوبها الجديد هو نظام الحوسبة الكمومية الضوئية الأساسية – وهو كمبيوتر الكم الذي يستخدم الفوتونات (الجسيمات الخفيفة) كما بت الكم (كوبيتس) – التي وضعت فوروساوا في عام 2013.

هذا الجهاز يحتل مساحة من حوالي 6.3 متر مربع (67 قدم مربع) ويمكن التعامل مع نبض واحد فقط من الضوء، وزيادة قدراتها يتطلب ربط العديد من هذه الوحدات الكبيرة معا.

لذلك بدلا من النظر في طرق لزيادة قوتها من خلال توسيع الأجهزة النظام، وضع الباحثون وسيلة لجعل جهاز واحد استيعاب العديد من نبضات الضوء عن طريق دائرة حلقة.

من الناحية النظرية، نبضات ضوء متعددة، كل منها يحمل المعلومات، يمكن أن تذهب حول الدائرة إلى أجل غير مسمى. وهذا من شأنه أن يسمح للدائرة لأداء مهام متعددة، والتحول من واحد إلى آخر عن طريق التلاعب لحظة من البقول الضوء.

على عكس البتات الثنائية التقليدية التي هي إما واحدة أو صفر، هي كوبيتس متشابكة الجسيمات التي يمكن أن تكون واحدة، صفر، أو كليهما في نفس الوقت.

تسمح هذه البتات الكمومية لأجهزة الكمبيوتر الكمومية بإجراء عمليات حسابية أسرع بكثير من أجهزة الكمبيوتر العادية، ولكن معظم نماذج الحوسبة الكمومية يمكن أن تتعامل اليوم مع اثني عشر كوبيت فقط.

وفي وقت سابق من هذا العام، كشف فريق من الباحثين الروس عن جهاز الكمبيوتر الكمومي الذي يمكنه التعامل مع 51 كيلو بت، وكان ذلك تقدما كبيرا في هذا المجال.

ويعتقد فوروساوا وتاكيدا أنهم تمكنا من الذهاب إلى ما هو أبعد من ذلك، مؤكدين في بيان صحفي أن إحدى دوائرها قادرة نظريا على معالجة أكثر من مليون كيلوبت.

هذا النوع من القدرة الحاسوبية هو على عكس أي شيء سبق لنا أن واجهنا من قبل. وسوف يكون كافيا لحل أكبر مشاكل الحوسبة اليوم، وتسهيل اختراقات في البحوث الطبية أو التعامل مع مجموعات كبيرة من البيانات لتحسين نماذج التعلم الآلي.

ولكن الخطوة التالية فوروساوا وتاكيدا ستكون لترجمة النظرية في الواقع إلى نموذج عمل.

وقال فوروساوا: “سنبدأ العمل على تطوير الأجهزة، والآن بعد أن قمنا بحل جميع المشاكل ما عدا كيفية إنشاء مخطط يقوم تلقائيا بتصحيح خطأ في الحساب”.

إذا كان يعمل كما هو متوقع، فإن هذا النظام قد ترقى حقا إلى مونيه ك “في نهاية المطاف” طريقة الحوسبة الكمومية.

آخر تحديث بتاريخ أكتوبر 13, 2017 بواسطة halunjadid