كشفت شركة صينية عما يسميه باحثوها أول “ثنائي النواة” في العالم الكمبيوتر الكمي. إنه نظام ذرة محايدة مصمم لتحسين الاستقرار والكفاءة وتصحيح الأخطاء عن طريق إقران مصفوفتين كيوبت مستقلتين في جهاز واحد.
يتم الترويج للجهاز المسمى “Hanyuan-2” كخطوة نحو المزيد من الأجهزة الكمومية القابلة للتطوير. وأعلنت شركة CAS Cold Atom Technology، ومقرها ووهان، عن الجهاز الجديد في مايو، وفقًا لتقارير إس تي ديلي، أ وسائل الإعلام الحكومية الصينية منفذ، مع التفاصيل الفنية المنشورة على موقع إلكتروني.
واجهة المستخدم الرسومية قوه قهوقال أحد كبار خبراء الحلول في CAS Cold Atom Technology، الشركة التي تقف وراء الكمبيوتر ثنائي النواة، لـ ST Daily إن النظام مبني على تقنية مصفوفة ذرات محايدة يمكن التحكم فيها بشكل مستقل. وهو يعمل عن طريق ضم مصفوفتين كميتين تضمان إجمالي 200 كيوبت مصنوعة من ذرات الروبيديوم (100 ذرة روبيديوم-87 و100 ذرة روبيديوم-85).
وأضاف Ge أن النواتين عبارة عن مصفوفات كاملة يمكن أن تعمل بالتوازي لتعزيز الكفاءة الحسابية أو العمل في تكوين “نواة رئيسية واحدة ونواة مساعدة واحدة” لإنشاء بتات منطقية أكثر استقرارًا. ويهدف هذا التصميم إلى معالجة الاختناقات التقنية طويلة الأمد في الأنظمة أحادية النواة، بما في ذلك التوسع المحدود والتداخل بين البتات الكمومية المجاورة.
تعتبر البنية ثنائية النواة مهمة لأن أجهزة الكمبيوتر الكمومية هشة للغاية. الكيوبتات عرضة للضوضاء على شكل اضطرابات صغيرة مثل تقلبات درجات الحرارة أو التداخل الكهرومغناطيسي، والتي يمكن أن تعطل العمليات الحسابية. ومن خلال تقسيم النظام إلى نواتين متعاونتين، يهدف هانيوان-2 إلى تقليل تلك المشكلات من خلال السماح للنوى بتصحيح أخطاء بعضها البعض وتقسيم المهام فيما بينها.
يوفر الإعداد مسارًا معياريًا لتوسيع النطاق وحدات المعالجة الكمومية (QPUs)، واستخدام الذرات المحايدة يوفر العديد من المزايا. أولاً، لا تحتاج الذرات المحايدة إلى ثلاجات تخفيف هائلة تعمل على تبريد المكونات بالقرب من الصفر المطلق لتعمل بنفس الطريقة التي تعمل بها أجهزة الكمبيوتر الكمومية فائقة التوصيل، مثل تلك المستخدمة في أجهزة IBM أو Google، مما يعني انخفاض متطلبات الطاقة.
نظرًا لأن الذرات المحايدة محايدة كهربائيًا، فإنها تتفاعل بشكل أقل مع بيئتها مقارنة بالعديد من الأنواع الأخرى من الكيوبتات، مما يعني أن الكيوبتات يمكنها، من الناحية النظرية، الحفاظ على المعلومات الكمومية لفترة أطول، مع قدر أقل من عدم الترابط – عندما تفشل الحسابات بسبب انهيار التراكب – وربما تحسين معدلات الخطأ، مما يوفر أوقات تماسك أطول.
احصل على الاكتشافات الأكثر روعة في العالم والتي يتم تسليمها مباشرة إلى صندوق الوارد الخاص بك.
ويتضمن هانيوان-2 أكثر من 500 مصفوفة ملاقط بصرية وعمر كيوبت يصل إلى 100 ثانية، وفقًا للتقرير. كما أنه يستخدم تصميمًا قياسيًا مثبتًا على حامل ويحتاج فقط إلى إعداد صغير للتبريد بالليزر مع استهلاك طاقة أقل من 7 كيلووات. وهذا يعني أنه يمكن نشره في البيئات العادية بدلاً من المرافق المبردة المتخصصة.
في السياق
في السياق
كيومارس عفيفي ثابت
الإعلان يترك العديد من الأسئلة دون إجابة. أولاً، من غير الواضح ما إذا كان من الممكن تشابك الكيوبتات بين “النواتين” المنفصلتين، أي تحقيق التماسك في الكيوبتات بين مصفوفة الروبيديوم-87 ومصفوفة الروبيديوم-85 أو داخل نفس النوى. إنه تمييز مهم، حيث أن مصفوفتين مستقلتين بسعة 100 كيوبت غير قادرين على حل المشكلات التي يمكن أن تحلها مصفوفة واحدة بسعة 200 بت.
لا يوجد أيضًا أي ذكر في البيان الصحفي لوسائل الإعلام الحكومية للمعايير، بما في ذلك المقاييس الرئيسية مثل وقت التماسك أو معدلات الخطأ. إن كيفية مقارنة هذا النظام بأجهزة الكمبيوتر الكمومية ذات الذرة المحايدة التي بناها علماء في الولايات المتحدة أو أوروبا غير معروفة. كما أن عمر الكيوبت الذي يبلغ 100 ثانية لم يُسمع به عمليًا، مع بعض الاستثناءات الملحوظة.
يعد هذا الإعلان خطوة أولى محيرة ويبدو أنها الأولى من نوعها. ومع ذلك، حتى يملأ الباحثون بعض هذه الفراغات، فإن الأهمية الحقيقية للنظام “ثنائي النواة” في تقليل الأخطاء وتحقيق “أقل من العتبة” لقمع الضوضاء ستظل غامضة.
هل يمكنك مطابقة هذه الأجهزة القديمة مع صورها؟ اكتشف معنا مسابقة الحوسبة!
