ارائه ابر رایانه کوانتومی پیشنهادی از IBM
IBM
IBM می گوید در کمتر از پنج سال ، ما به یک ابر رایانه کوانتومی بدون خطا دسترسی خواهیم داشت – می گوید IBM. این شرکت نقشه راه را برای ساخت این دستگاه به نام Starling ارائه داد که باید در سال 2029 برای محققان سراسر جهان و صنعت در دسترس باشد.
می گوید: “اینها رویاهای علمی هستند که مهندسی شده اند.” جی گامب به IBM او می گوید که او و همکارانش اکنون تمام بخش های لازم را برای کار با استارلینگ تهیه کرده اند و همین امر باعث می شود که آنها نسبت به وقایع جاه طلبانه خود اطمینان داشته باشند. دستگاه جدید در یک مرکز داده در نیویورک قرار خواهد گرفت و گامبیتا می گوید که می تواند برای تولید کنندگان مواد شیمیایی جدید و مواد جدید مفید باشد. این رایانه ها به ویژه برای شبیه سازی مواد در سطح کوانتومی مناسب هستند.
IBM قبلاً ناوگان کاملی از رایانه های کوانتومی را ساخته است ، اما مسیر یک دستگاه واقعاً مفید ساده نیست – این نیز بدون رقابت نیست. خطاها همچنان تلاش های بسیاری برای استفاده از اثرات کوانتومی را برای حل مشکلاتی که بهترین سرپرستان معمولی نمی توانند خراب کنند ، ادامه می دهد.
به همین دلیل ، ساخت رایانه های کوانتومی که اشتباهات خود را تصحیح می کنند – که “تحمل به شکست” هستند – مهم است. همین امر برای بزرگتر شدن این دستگاه ها و در نتیجه قدرتمندتر نیز وجود دارد. هیچ اجماعی در مورد بهترین رویکرد برای به عهده گرفتن یک یا چالش دیگر وجود ندارد ، بنابراین تیم های تحقیقاتی استراتژی های مختلفی را دنبال می کنند.
تمام رایانه های کوانتومی مبتنی بر بیت های کوانتومی یا Qubits هستند ، اما تیم های خاصی این عناصر را تشکیل می دهند که ذرات سبک ، سایر اتم های بسیار سرد را تشکیل می دهند و در مورد Starling ، IBM از نوع دیگری – از qubits ابررسانا استفاده می کند. برای ایجاد بی سابقه و تحمل گسل ها ، IBM به دو نوآوری شرط می بندد.
اول از همه ، استارلینگ ارتباطات جدیدی را بین Qubits خود ، از جمله موارد دور از یکدیگر ، برقرار خواهد کرد. هر quit در یک تراشه ادغام می شود و محققان تجهیزات جدیدی را برای اتصال این قطعات در یک تراشه واحد و اتصال تراشه های مختلف به یکدیگر ایجاد کرده اند. این امر به آنها امکان می دهد تا استارلینگ بزرگتر و قادر به سازماندهی برنامه های پیچیده تر از پیشینیان خود باشند.
گامبیتا می گوید که استارلینگ با استفاده از ده ها هزار هزار زبانه قادر به 100 میلیون عمل کوانتومی خواهد بود – بیشترین رایانه های کوانتومی امروزه حدود 1000 قاب فیزیکی دارند. در این حالت ، Qubits در حدود 200 “qubits منطقی” گروه بندی می شود. در هر یک از آنها ، چندین Qubits به عنوان یک واحد رایانه ای که در خطاها زندگی می کنند ، با هم کار می کنند. تعداد سوابق ubbits منطقی 50 است و در حال حاضر متعلق به محاسبات کوانتومی است.
IBM همچنین از یک دستور العمل نرم افزاری جدید برای ترکیب Qubits فیزیکی در Qubits منطقی به نام LDPC Code استفاده خواهد کرد که این یک شکاف قابل توجه در مقایسه با چگونگی ایجاد Qubits منطقی در سایر رایانه های کوانتومی ابررسانا است. گامبیتا می گوید که استفاده از LDPC در سیستم های کوانتومی زمانی “رویای لوله” در نظر گرفته شده بود ، اما تیم وی اکنون جزئیات مهمی را برای اجرای آن تهیه کرده است.
مزیت این رویکرد تا حدودی غیر متعارف این است که هر quit منطقی ایجاد شده با دستور العمل LDPC نیاز به کمبود فیزیکی کمتری نسبت به روشهای رقابتی دارد. در نتیجه ، تصحیح خطاها می تواند زودتر انجام شود ، با ساخت دستگاه های کوچکتر و آسان تر.
می گوید: “IBM به اندازه کافی خوب است که اکنون سالها نقشه راه جاه طلبانه ایجاد کرده و کارهای بزرگی انجام دهد.” استفان بارتلت در دانشگاه سیدنی در استرالیا. “آنها در پنج سال گذشته نوآوری ها و پیشرفت های زیادی انجام داده اند ، اما این یک تغییر واقعی در مرحله است.” او می گوید که تجهیزات جدیدی که Qubits از راه دور و کدهای منطقی جدید را به هم متصل می کند ، از دستگاه های کارآمد که IBM قبلاً انجام داده است ، دور هستند – و آنها باید به عمق آزمایش شوند. بارتلت توضیح می دهد: “این امیدوار کننده به نظر می رسد ، اما واقعاً کمی ایمان دارد.”
متیو اوتن در دانشگاه ویسکانسین-مدیسون ، می گوید که کد کوانتومی LDPC فقط در سالهای اخیر به طور جدی توسعه نیافته است ، و نقشه راه IBM با همه سفیدپوستان در مورد چگونگی کار در عمل جنگیده است. وی گفت که این مهم است زیرا می تواند به محققان کمک کند تا تنگناها و سازش های عملی را شناسایی کنند. به عنوان مثال ، او می گوید که استارلینگ می تواند کندتر از رایانه های کوانتومی ابررسانا موجود باشد.
در اندازه برنامه ریزی شده خود ، این دستگاه می تواند مشکلات مربوطه را برای بخش هایی مانند صنعت داروسازی حل کند. در اینجا ، شبیه سازی یک مولکول کوچک یا پروتئین روی یک رایانه کوانتومی مانند Starling می تواند جایگزین یک مرحله آزمایشی گران قیمت و مالیاتی در فرآیند توسعه دارو شود.
IBM تنها بازیگر در صنعت IT کوانتومی نیست که به طور علنی به سمت پیشرفت بعدی وی جریان می یابد. به عنوان مثال ، Quannum همچنین برنامه هایی برای دستگاه به مقیاس خدمات عمومی تحمل در شکست در سال 2029 دارد و Psiquantum قصد دارد تا سال 2027 یک ابر رایانه کوانتومی بسازد. “من یک مؤمن بزرگ در رقابت هستم”.
سوژه ها:
منبع: https://www.newscientist.com/article/2483465-ibm-says-it-will-build-a-practical-quantum-supercomputer-by-2029/?utm_campaign=RSS%7CNSNS&utm_source=NSNS&utm_medium=RSS&utm_content=home
