باحثو جامعة هارفارد يقترحون تقنية مبتكرة لتعزيز مقاومة الخطأ وإسكات "الضوضاء" في الحوسبة الكمومية
Summary:
حدد باحثو جامعة هارفارد طريقة لتشغيل عمليات الحوسبة الكمومية مع مقاومة أكبر للأخطاء وقمع الضوضاء في ورقتهم البحثية ، "معالج كمومي منطقي يعتمد على صفائف ذرية قابلة لإعادة التكوين". يعالج هذا الاختراق عقبة "الضوضاء" الكبيرة في الحوسبة الكمومية ، والتي تتميز بأن الكيوبتات عرضة للأخطاء. على الرغم من أن تصحيح الخطأ الكامل لم يتحقق بعد ، إلا أن معالج الفريق يقدم مرحلة اكتشاف الأخطاء بعد الحساب التي تحدد النتائج الخاطئة وتتجاهلها. يشير هذا إلى مسار مبتكر لأجهزة الكمبيوتر الكمومية التي تهرب من عصر "الكم المتوسط الحجم الصاخب" ، وتحقق "الميزة الكمومية". ومع ذلك ، هناك حاجة إلى مسعى مستمر للأنظمة الكمومية لمواجهة التحديات الحسابية الرئيسية ، على الرغم من أن التقنيات المطورة يعتقد أنها قابلة للتطوير.
عند مناقشة مستقبل الحوسبة ، غالبا ما يشير خبراء التكنولوجيا إلى الآلات الكمومية وقدرتها الفريدة على حل المشكلات التي تعاني منها الأنظمة الثنائية التقليدية. يتطلب هذا التفوق للأجهزة الكمومية ، والمعروف باسم "الميزة الكمومية" ، أن تكون هذه الأنظمة مستقرة وقابلة للتطوير. وفقا للمتخصصين ، فإن الضوضاء هي العقبة الحاسمة والأكبر التي تعيق قابلية التوسع في الحوسبة الكمومية. قام باحثو جامعة هارفارد بتأليف النتائج التي توصلوا إليها في ورقة بحثية بعنوان "معالج كمي منطقي يعتمد على صفائف ذرية قابلة لإعادة التكوين". توضح هذه الورقة كيف يمكن تنفيذ الحسابات الكمومية بمقاومة محسنة للأخطاء وقمع أكبر للضوضاء. مع هذا ، يعلنون بداية الحساب الكمومي المبكر المصحح للخطأ ، ورسم الطريق نحو المعالجات المنطقية واسعة النطاق.
يتم تصنيف أنظمة الحوسبة الكمومية الحالية التي تحتوي على أقل من 1000 كيوبت ، وهو المكافئ الكمي لبت الكمبيوتر ، على أنها أنظمة كمية متوسطة الحجم صاخبة (NISQ) ، سميت بهذا الاسم لأنها "صاخبة" في المقام الأول. هذه "الضوضاء" تعني أن الكيوبتات عرضة للأخطاء والأخطاء. مأزق يدعي باحثو جامعة هارفارد أنهم تجاوزوه ، مما أدى إلى قمع الضوضاء على نطاق غير مسبوق. ومع ذلك ، لم يتمكنوا من القضاء على الأخطاء بالكامل حتى الآن.
يكمن التحدي الأساسي في الحوسبة الكمومية في طبيعة الكيوبتات - فهي تفقد بياناتها عند القياس. لسوء الحظ ، فإن قياسها هو الطريقة الوحيدة لتحديد الأخطاء. إن تصحيح الأخطاء بالكامل يعني اختراع نظام كمي قادر على تحديد الأخطاء وتصحيحها بشكل مستقل طوال عملية الحساب. ومع ذلك ، فهذه مهمة صعبة لإنجازها على نطاق واسع.
بدلا من تعديل الأخطاء في منتصف الحساب ، يقدم معالج فريق هارفارد مرحلة اكتشاف الأخطاء بعد الحساب. تحدد هذه المرحلة النتائج الخاطئة وتتجاهلها. وفقا للبحث ، قد يؤدي هذا النهج الجديد إلى تسريع نمو الحوسبة الكمومية إلى ما بعد عصر NISQ ، مما يدفعنا إلى الاقتراب من هدف الميزة الكمومية.
على الرغم من التقدم ، يشير بيان صادر عن DARPA إلى أن أكثر بكثير من 48 كيوبت منطقي مستخدم في اختبار الفريق سيكون ضروريا لحل أي مشكلات مهمة من المتوقع أن تعالجها أجهزة الكمبيوتر الكمومية. ومع ذلك ، يؤكد الباحثون أن التقنيات التي طوروها يمكن توسيعها لتشمل الأنظمة الكمومية التي تضم أكثر من 10000 كيوبت.
Published At
12/8/2023 12:00:00 AM
Disclaimer: Algoine does not endorse any content or product on this page. Readers should conduct their own research before taking any actions related to the asset, company, or any information in this article and assume full responsibility for their decisions. This article should not be considered as investment advice. Our news is prepared with AI support.
Do you suspect this content may be misleading, incomplete, or inappropriate in any way, requiring modification or removal?
We appreciate your report.