یک گروه از محققان چینی موفق به طراحی یک پردازنده کوانتومی ۶۲ کیوبیتی با بیشترین تعداد کیوبیت ابررسانا در جهان شده‌اند.
یک تیم تحقیقاتی چینی با موفقیت یک پردازشگر کوانتومی ابررسانا قابل برنامه‌ریزی ۶۲ کیوبیتی را طراحی کرده و نام آن را “زو چونگژی”(Zu Chongzhi) به نام ریاضیدان و ستاره‌شناس چینی قرن پنجم گذاشته‌اند.
این رایانه شامل بیشترین تعداد کیوبیت ابررسانا در جهان تاکنون است و به گردش کوانتومی قابل برنامه‌ریزی دو بعدی روی سیستم دست یافته که یک نقطه عطف مهم در این زمینه است.
کارشناسان می‌گویند که این مطالعه امکان محاسبه جهانی کوانتوم را از طریق یک گردش کوانتومی دو بعدی فراهم می‌کند که یک قدم بزرگ رو به جلو است.
این مطالعه توسط یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه علم و صنعت چین(USTC) انجام شده و در مجله Science که یکی از برترین مجلات دانشگاهی در جهان است، منتشر شده است.
این تیم تحقیقاتی یک آرایه کیوبیت ابررسانای مربعی هشت در هشت دو بعدی متشکل از ۶۲ کیوبیت کاربردی را در این مطالعه طراحی و تولید کردند و طبق گفته آنها، از این دستگاه برای نشان دادن گردش یا پیاده‌روی(walk) کوانتومی تک ذره و دو ذره با قابلیت اطمینان بالا استفاده کردند.
“یوان لان‌فنگ” یکی از محققان آزمایشگاه ملی علوم فیزیکی در مقیاس کوچک “Hefei” به گلوبال تایمز گفت: چنین دستگاهی می‌تواند به محاسبات کوانتومی جهانی دست یابد، این بدان معناست که هرگونه کار محاسباتی را می‌توان با این روش انجام داد.
وی افزود: این دقیقاً مانند این است که یک یا دو ذره به طور تصادفی روی یک صفحه شطرنج هشت در هشت حرکت کنند. چنین گردش‌های کوانتومی تصادفی می‌توانند به هر کار محاسباتی رسیدگی کنند که شگفت آور است.
تیم تحقیقاتی در مقاله خود آورده است که این کار یک نقطه عطف اساسی است و برنامه‌های کوانتومی در مقیاس بزرگ‌تر، آینده‌ای با تحقق پردازنده‌های کوانتومی مقیاس متوسط را نزدیک می‌کند.
توسعه رایانه‌های کوانتومی یکی از مهم‌ترین چالش‌های پیش رو در علم و فناوری جهان است که به کانون رقابت بین کشورها در سطح جهانی تبدیل شده است.
شرکت “گوگل” این غول فناوری واقع در ایالات متحده در اکتبر ۲۰۱۹ از یک پردازنده ابررسانای قابل برنامه‌ریزی ۵۳ کیوبیتی به نام “سیکامور”(Sycamore) خبر داد و ادعا کرد به “برتری کوانتومی” که اصطلاحی است برای توصیف نقطه‌ای که رایانه‌های کوانتومی مشکلات فراتر از توانایی رایانه‌های غیرکوانتومی یا کلاسیک را حل می‌کنند، رسیده است.
“یوان” گفت این پردازنده ۶۲ کیوبیتی نشان می‌دهد که چین حداقل در زمینه محاسبات کوانتومی ابررسانا با آمریکا در یک سطح است.
“پان جیانوی” فیزیکدان مشهور کوانتومی چینی که تیم تحقیقاتی “زو چونگژی” را هدایت می‌کند و نمونه اولیه رایانه کوانتومی مبتنی بر نور موسوم به “جیوژانگ”(Jiuzhang) را نیز توسعه داده است، برای دومین بار پس از اولین ادعای “گوگل” با “سیکامور” در سال ۲۰۱۹ به این شاهکار جهانی دست یافته است.
“یوان” گفت: بر خلاف پردازنده “جیوژانگ” که فقط یک کار را انجام می‌دهد و آن، یافتن راه حل‌ها برای مسئله نمونه‌برداری از بوزون است، پردازنده جدید موسوم به “زو چونگژی” توانایی انجام همه کارها را دارد.
وی افزود: فناوری فوتونی که پردازنده “جیوژانگ” از آن استفاده می‌کند و فناوری ابررسانایی که “زو چونگژی” از آن استفاده می‌کند، دو مسیر از جریان اصلی هستند که پردازنده‌های کوانتومی از آنها استفاده می‌کنند.
رایانه‌های کوانتومی قدرت محاسباتی موازی فوق العاده سریعی دارند و نوید سرعت بخشیدن به سرعت توانایی رایانه‌های کلاسیک در حل مشکلات مهم اجتماعی و اقتصادی مانند رمزنگاری، بهینه‌سازی داده‌های بزرگ، طراحی مواد و تجزیه و تحلیل دارو را از طریق الگوریتم‌های خاص می‌دهند.
محاسبات کوانتومی ابررسانا یکی از امیدوار کننده‌ترین گزینه‌ها برای محاسبات کوانتومی مقیاس پذیر است. هدف اصلی آن افزایش همزمان تعداد کیوبیت‌های یکپارچه و بهبود عملکرد کیوبیت‌های ابررسانا است.
“یوان” گفت این رایانه کوانتومی ابررسانای جدید می‌تواند در برنامه‌ریزی حمل و نقل کاربرد داشته باشد و امکان بهینه‌سازی جریانات ترافیکی در یک شهر را فراهم کند.
وی همچنین با اشاره به اینکه مردم امید زیادی به استفاده از رایانه‌های کوانتومی ابررسانا در بخش داروسازی طی پنج سال آینده دارند، گفت که می‌توان از این فناوری در زمینه داروسازی نیز استفاده کرد تا سریع‌تر امیدوار کننده‌ترین ترکیب مولکول‌های دارویی را برگزیند.
گردش‌های کوانتومی قابل برنامه‌ریزی دو بعدی مبتنی بر محاسبات کوانتومی دارای کاربردهای بالقوه‌ای در الگوریتم‌های جستجوی کوانتومی، محاسبات عمومی کوانتومی و سایر زمینه‌ها هستند و براساس گفته محققان چینی، گام مهمی برای توسعه‌های بعدی خواهند بود.
منبع: خبرگزاری دانشجویان ایران