گوگل چیپ جدید کوانتومی Willow را معرفی کرد؛ عملکردی پیشرفته در چندین معیار
گوگل اعلام کرد که چیپ جدیدش به نام Willow را معرفی کرده است؛ چیپی که عملکردی در سطح بهترین‌ها ارائه می‌دهد و در چندین معیار از پیشرفت‌های قابل توجهی برخوردار است. گوگل معتقد است این چیپ Willow، گامی مهم در مسیر بیش از یک دهه‌ای این شرکت در زمینه محاسبات کوانتومی است.
با ۱۰۵ کیوبیت، Willow در هر دو زمینه تصحیحات خطای کوانتومی و نمونه برداری مدارهای تصادفی عملکردی برتر ارائه کرده است. گوگل مدعی است که دستاورد جدید Willow می‌تواند با افزایش تعداد کیوبیت‌ها، خطاها را به صورت نمایی کاهش دهد.
این چیپ Willow در مرکز ساخت پیشرفته جدید گوگل در سانتا باربارا تولید شده است. این مرکز از صفر طراحی شده و هدفش تولید چیپ‌های کوانتومی است. گوگل جنبه‌های متعددی از جمله ساختار چیپ، فرآیند تولید، توسعه گیت، کالیبراسیون و سایر بخش‌ها را بهینه کرده تا بتواند عملکردی بهبود یافته ارائه دهد.
عملکرد Willow در آزمایش استاندارد
گوگل تأکید کرد که Willow توانسته آزمایش استانداردی را در کمتر از ۵ دقیقه حل کند، در حالی که یک سوپرمکانی نسل حاضر برای حل همان آزمایش به بیش از ۱۰^۲۵ سال زمان نیاز دارد. کامپیوترهای کوانتومی می‌توانند در کاربردهای عملی مختلفی مانند کشف دارو، انرژی همجوشی و سایر زمینه‌ها مفید باشند. برای تحقق این موضوع، گوگل ابراز امیدواری کرده است که نسل Willow از چیپ‌ها بتواند این کاربردها را به واقعیت تبدیل کند.
توضیحات دستاورد تاریخی گوگل در محاسبات کوانتومی
گوگل دستاوردش را در مقاله‌ای در مجله Nature توضیف کرده است:
- گوگل نشان داده که هرچه تعداد کیوبیت‌ها در Willow بیشتر شود، خطاها کاهش می‌یابند و سیستم از نظر کوانتومی‌تر می‌شود.
- این شرکت آزمایش‌هایی با آرایه‌های بزرگ‌تر کیوبیت‌ها انجام داده؛ از یک شبکه ۳x۳ کیوبیت کد گذاری شده شروع کرده و به شبکه‌های ۵x۵ و سپس ۷x۷ رسیده است.
- در هر مرحله، با بهره گیری از پیشرفت‌های اخیر در تصحیحات خطای کوانتومی، توانسته نرخ خطا را نصف کند. به این ترتیب، گوگل موفق شده کاهش خطاها را به صورت نمایی به دست آورد.
این دستاورد تاریخی در زمینه “زیر آستانه” شناخته می‌شود؛ یعنی توانایی کاهش خطاها در حالی که تعداد کیوبیت‌ها افزایش می‌یابد. نشان دادن عملکرد زیر آستانه، به معنای پیشرفتی واقعی در زمینه تصحیحات خطا است؛ چالشی که از زمان معرفی تصحیحات خطای کوانتومی توسط پیتر شُور در سال ۱۹۹۵، همواره مورد توجه بوده است.
به سوی تحقق ظرفیت کامل محاسبات کوانتومی
عملکرد پیشرفته Willow ما را به تحقق ظرفیت‌های کامل محاسبات کوانتومی نزدیک‌تر می‌کند. اخیراً مایکروسافت اعلام کرد که همکاری‌ای راه اندازی کرده تا در پی ساخت قدرتمندترین ماشین کوانتومی تاریخ باشد.