محاسبات کلاسیک تیم چینی برتری کوانتومی گوگل را به چالش می‌کشد

دانشمندان چینی پس از اینکه یک تیم تحقیقاتی گفتند الگوریتمی را برای انجام کاری که «تصور می‌شود برای محاسبات کلاسیک غیرممکن است» توسعه داده است، بار دیگر ادعای «برتری کوانتومی» گوگل را به چالش می‌کشند.

این تیم چینی گفت: رایانه کلاسیک غیرکوانتومی آنها کار نمونه برداری موسوم به «در حدود ۱۵ ساعت» را با دقت بالاتری نسبت به رایانه کوانتومی Sycamore گوگل که برای همان کار ۲۰۰ ثانیه طول می‌کشید، تکمیل کرده است.

این تیم گفت که یک میلیون نمونه غیرهمبسته تولید شده با استفاده از روش آنها دارای همبستگی ۰٫۰۰۳۷ در مقایسه با ۰٫۰۰۲ رایانه کوانتومی گوگل هستند.

این مساله که به اصطلاح برتری کوانتومی نامیده می‌شود، یک نقطه عطف توسعه است: ماشین‌های کوانتومی قادر به انجام محاسباتی فراتر از توان قوی‌ترین ابررایانه‌های معمولی هستند.

دانشمندان مؤسسه فیزیک نظری زیر نظر آکادمی علوم چین در مقاله‌ای که قرار است برای یک مجله علمی ارسال شود، گفتند که الگوریتم آنها بر روی رایانه‌های کلاسیک شبیه سازی مدارهای کوانتومی Sycamore را «در حدود ۱۵ ساعت» با استفاده از ۵۱۲ پردازش گرافیکی تکمیل کردند.

در اکتبر ۲۰۱۹، گوگل اعلام کرد که پردازنده Sycamore آن اولین پردازنده‌ای است که با انجام کاری در سه دقیقه و ۲۰ ثانیه به برتری کوانتومی دست یافته است که بهترین ابررایانه کلاسیک، IBM’s Summit، ۱۰۰۰۰ سال طول می‌کشد.

این ادعا – به ویژه اینکه چگونه دانشمندان گوگل به نتیجه “۱۰۰۰۰ سال” رسیدند – توسط برخی از محققان مورد سوال قرار گرفته است.

در پکن، تیم آکادمی علوم چین استدلال کرد که “زمان محاسباتی تخمین زده شده توسط گوگل به یک الگوریتم کلاسیک خاص … به جای یک حد نظری که برای همه الگوریتم‌های ممکن اعمال می‌شود، متکی است.”

رهبر تیم، جانگ پان به ساوت چاینا مورنینگ پست گفت که در حال حاضر در محاسبات کوانتومی، ترکیب محاسبات کلاسیک و کوانتومی – که از “نویز” یا تداخل‌هایی که دقت آن را کاهش می‌دهد – برای دنیای واقعی مهم است.

بر خلاف محاسبات کلاسیک، محاسبات کوانتومی مستعد خطا است زیرا رفتار زیراتمی می‌تواند تحت تأثیر عوامل محیطی قرار گیرد.

در ماه مارس، این تیم مقاله‌ای درباره آزمایش خود با استفاده از ۶۰ پردازنده گرافیکی منتشر کرد که آزمایش گوگل را «در حدود پنج روز» به پایان رساند.

در آخرین مقاله خود که در این ماه منتشر شد، این تیم گفت: اگر شبیه سازی مدارهای برتری کوانتومی را بتوان در یک ابرکامپیوتر مدرن با راندمان بالا پیاده سازی کرد، در اصل، زمان کلی شبیه سازی را می‌توان به چند ده ثانیه کاهش داد.

شبیه‌سازی محاسبات کوانتومی در رایانه‌های سنتی برای توسعه این فناوری مهم است – این به محققان اجازه می‌دهد تا آزمایش‌ها را قبل از اجرای آن‌ها روی یک ماشین کوانتومی آزمایش و تأیید کنند، و می‌تواند به درک این که کدام ویژگی‌ها به آن ماشین انرژی می‌دهند و مرز بین کوانتوم کجاست، بیفزاید.

محاسبات کوانتومی هنوز در مراحل ابتدایی خود است، اما به نظر می‌رسد بتواند با دستکاری ذرات زیراتمی، قدرت محاسباتی را به سطح جدیدی برساند. دانشمندان امیدوارند که به پیشرفت‌هایی در زمینه‌هایی مانند علم مواد و توسعه داروهای جدید کمک کند.

چین فناوری کوانتومی را در اولویت اصلی خود قرار داده است – این فناوری به همراه شش حوزه کلیدی علم و فناوری دیگر در برنامه توسعه پنج ساله این کشور ذکر شده است – به ویژه برای کاربردهایی مانند محاسبات، شبکه‌های ارتباطی فوق ایمن و اندازه گیری دقیق.

منبع: دفتر همکاری فناوری سفارت ایران در پکن