رونمایی شرکت IBM از پردازنده کوانتومی Eagleبا ۱۲۷ کیوبیت

شرکت IBM به صورت رسمی از اولین پردازنده کوانتومی Eagle در محاسبات پیشرفته استفاده کرد.

ابررایانه های کوانتومی

طبق گزارش ساینس آلرت؛ محققان شرکت IBM در یک پروژه مشترک با همکاری دانشگاه کالیفرنیا برکلی و دانشگاه پردو موفق به استخراج محاسبات کوانتومی از رایانه NISQ شده اند. تیم تحقیقاتی از جدیدترین پردازنده کوانتومی (QPU) خود با نام Eagle برای انجام این محاسبات استفاده کرد. البته آن ها انتظار داشتند محاسبات در میان نویز کیوبین ناتمام بماند. اما، به لطف مکانیزم بازخورد بین QPU آی بی ام و ابررایانه های دانشگاه برکلی و پرودو شرکت توانست نتایج مفیدی را از پردازنده پر سر وصدای کوانتومی دریافت کند.

رایانه های کوانتومی معروف به NISQ قویترین ابررایانه های هستند که بشر تا به امروز شناخته است. NISQ توسط شرکت های مختلفی از جمله IBM، گوگل، مایکروسافت و چندین استارتاپ دیگر در حال توسعه است. هنوز مشکلاتی در مسیر ساخت آن وجود دارد مانند تعداد ظرفیت کیوبیت محدود و نرخ خطای بالا! اما، حوزه محاسبات کوانتومی به سرعت در حال تکامل است و به احتمال زیاد در آینده نزدیک شاهد پیشرفت های جدیدی در این حوزه خواهیم بود.

ابررایانه های NISQ قادرهستند تریلیون‌ها عملیات را در عرض چند ثانیه انجام دهند. اما، چرا دانشمندان مجبور به ساخت چنین ابزار قدرتمندی شدند؟! در عالم واقعی دو نفر را در نظر بگیرید که با هم شروع به طناب زدن می کند. اگر یکی از آنها با سرعت کمتری طناب بزند، سرعت طناب زدن شخص مقابل نیز با آن تنظیم می شود. دانشمندان برای جلوگیری از این اتفاق، ابررایانه ها را خیلی نازک طراحی کردند و از تکنیک های بسیار پیشرفته برای همگام شدن با پیچیدگی شبیه سازی استفاده می کنند.

زمانی که شبیه سازی کیوبیت ها برای ابرکامپیوترها پیچیده شد، محققان دانشگاه کالیفرنیا برای فشرده سازی از الگوریتم های شبکه تانسور استفاده کردند. در شبکه های تانسور داده ها در یک فضای ماتریس سه بعدی (x، y، z) نگه داری می شوند. در این روش، روابط و اطلاعات بیشتری نسبت به حالت دو بعدی مرسوم مدیریت می شوند. به عناون مثال: یک جدول دو بعدی اکسل(x، y) را در نظر بگیرید. شما مجبورید برای پیدا کردن داده مورد نظر سطرهای بیشتری را پیمایش کنید. حالا فرض کنید اطلاعات Z هم به آن اضافه شود. همانطور که مشاهده می کنید اطلاعات در حالت دو بعدی به فضای ذخیره سازی و زمان بیشتری نیاز دارد.

اما ابزار جدید IBM در حال حاضر می تواند اطلاعات زیادی را در عرض چندثانیه از رایانه های کوانتومی(NISQ) دریافت کند. انجام چنین محاسباتی با ابررایانه های استاندارد امروزی غیرممکن است.


چاپ