zoomit

محققان با استفاده از اَبَرکامپیوترهای معمولی برتری کوانتومی گوگل را رد کردند

گوگل در سال ۲۰۱۹ با افتخار اعلام کرد که توانسته است مسئله‌ای را اثبات کند که پژوهشگران محسابات کوانتومی سال‌ها به‌دنبال آن بودند. گوگل اثبات کرد که تکنیک مبهم می‌تواند عملکرد بهتری درمقایسه‌با تکنیک‌های سنتی داشته باشد. اکنون، تعدادی از پژوهشگران ادعا می‌کنند که با استفاده از اَبَرکامپیوتری نسبتاً معمولی توانسته‌اند برتری کوانتومی ادعایی گوگل را رد کنند.

بااین‌حال، هیچ‌کس مدعی دروغ‌گویی گوگل یا انحراف واقعیت نیست و مطالعه‌ی دشوار و نوآورانه‌‎‌ی این شرکت که در سال ۲۰۱۹ به معرفی برتری کوانتومی منجر شد، هنوز‌هم بسیار مهم است. باوجوداین، اگر پژوهش جدید حقیقت داشته باشد، رقابیت بین محاسبات کوانتومی و سنتی هنوز‌هم بدون برنده‌ی‌ مشخص است. اگر پیش‌ازاین با برتری کوانتومی گوگل آشنا نشده‌اید، داستان از این قرار است که کامپیوترهای کوانتومی مثل Sycamore به‌هیچ‌وجه از کامپیوترهای معمولی بهتر نیستند، به‌جز در یک زمینه: شبیه‌سازی کامپیوترهای کوانتومی.

هدف برتری کوانتومی نمایش‌دادن توانایی این روش ازطریق یافتن حتی کار بسیار خاص و عجیبی است که بتواند آن را بهتر از اَبَرکامپیوترها انجام دهد. بدین‌ترتیب، کوانتوم به‌تدریج می‌تواند در سایر زمینه‌ها نیز برتری‌اش را به‌دست آورد. شاید درپایان کوانتوم بتواند همه‌ی کارها را سریع‌تر انجام دهد؛ ولی هدف گوگل در سال ۲۰۱۹ این بود که با تمرکز روی کاری خاص برتری کوانتوم و دلیل آن را با جزئیات به‌نمایش بگذارد.

اکنون، گروهی از محققان در آکادمی علوم چین به‌رهبری پان ژانگ مقاله‌ای درباره‌ی روش جدیدی برای شبیه‌سازی کامپیوتر کوانتومی (به‌ویژه الگوهای اختلال خروجی آن) منتشر کرده‌اند که به‌نظر می‌رسد می‌تواند در کسری از زمانی که برای محاسبات سنتی در ۲۰۱۹ تخمین زده شده بود، کار مشابهی را انجام دهد.

تصویری استخراج‌شده از مقاله ژانگ که تانسورهای سه‌بعدی استفاده‌شده برای شبیه‌سازی عملیات کوانتومی را نشان می‌دهد.

نویسنده‌ی این مطلب درزمینه‌ی محاسبات کوانتومی و فیزیک آماری تخصص ندارد؛ ولی می‌تواند نظری کلی درباره‌ی تکنیک به‌کاررفته‌ی ژانگ و همکارانش بدهد. آنان مسئله را به‌شکل شبکه‌ی سه‌بعدی بزرگی از تانسورها تعریف می‌کنند که در آن ۵۳ کیوبیت به‌کاررفته در Sycamore به‌شکل شبکه‌ای از گره‌ها به‌نمایش درآمده است که ۲۰ بار اکسترود شده‌اند تا ۲۰ چرخه‌ای را نشان دهند که ورودی‌های Sycamore در پردازش‌های شبیه‌سازی طی‌ کرده‌اند. در مرحله‌ی بعد، روابط ریاضی بین تانسورها با دسته‌ای ۵۱۲ تایی از پردازنده‌های گرافیکی محاسبه شده است.

گوگل در مقاله‌اش تخمین زده بود که انجام این مقیاس از شبیه‌سازی به‌وسیله‌ی قدرتمند‌ترین اَبَرکامپیوتر موجود در آن زمان، اَبَرکامپیوتر سامیت در آزمایشگاه ملی اوک ریج، حدود ۱۰ هزار سال زمان می‌برد. البته این تخمین با ۵۴ کیوبیت که ۲۵ چرخه را انجام می‌دهد، زده شده بود و انجام ۲۰ چرخه با ۵۳ کیوبیت پیچیدگی کمتری دارد؛ ولی براساس برآوردهای آنان همچنان چند سالی طول می‌کشد.

گروه ژانگ مدعی است که این کار را در ۱۵ ساعت انجام داده‌اند و اگر به اَبَرکامپیوتر مناسبی مثل سامیت دسترسی داشتند، امکان انجام آن تنها در چند ثانیه وجود داشت که از Sycamore سریع‌تر است. این مقاله در مجله‌ی Physical Review Letters منتشر می‌شود.

مقاله‌های مرتبط:

  • هر آنچه باید درباره برتری کوانتومی گوگل بدانید
  • IBM برتری کوانتومی گوگل را غیرواقعی می‌داند

هنوز افراد خبره و دانشمند این نتایج را کاملاً بررسی و تکرار نکرده‌اند؛ ولی دلیلی برای اشتباه یا حقه‌آمیز‌بودن آن‌ها وجود ندارد. حتی گوگل هم تأیید کرده است که پیش‌ از تثبیت کامل برتری کوانتومی احتمال عقب‌افتادن مقطعی آن وجود دارد؛ چراکه درحالی‌که کامپیوترهای سنتی و نرم‌افزارهایشان به‌طورمداوم در حال بهبود هستند، ساخت و برنامه‌نویسی کامپیوترهای کوانتومی بسیار دشوار است.

گوگل نظر خود درباره‌ی پیشرفت فناوری جدید را این‌گونه بیان می‌کند:

در مقاله‌ی ۲۰۱۹ خود، گفتیم که الگوریتم‌های سنتی همچنان بهبود پیدا می‌کنند؛ ولی نکته‌ی مهم آن است که سرعت پیشرفت فناوری کوانتومی تصاعدی است. بنابراین، فکر نمی‌کنیم شیوه‌ی سنتی برخلاف بهبودهای چشمگیر در سال‌های اخیر، بتواند از سال ۲۰۲۲ به‌بعد با مدارهای کوانتومی رقابت کند.

به‌گفته‌ی دومینیک هانگلیتر، متخصص علم کوانتوم دانشگاه ماریلند، پژوهش جدید اصلاً به‌معنی تضعیف تلاش‌های گوگل یا نادیده‌گرفتن قدرت کوانتوم نیست. گوگل کاری را که باید انجام می‌داد، انجام داد و آن‌هم شروع مسابقه بود. ممکن است گوگل به‌زودی با پاسخ‌های جدید وارد میدان شود. رقابتی‌شدن این میدان هیجان‌انگیز برای علاقه‌مندان به این حوزه خبر خوشی است؛ چراکه تلاش‌های گوگل و افرادی مانند ژانگ می‌تواند درنهایت به‌نفع دنیای محاسبات کامپیوتری تمام شود.

مجله خبری mydtc

نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

دکمه بازگشت به بالا