آزمایشگاه محاسبات کوانتومی گوگل به دستاوردی تاریخی دست یافته است. تراشهی جدید این شرکت که Willow نام دارد، قدرتی فوقالعاده را در محاسبات کوانتومی به نمایش گذاشته است. این تراشه قادر است یک محاسبهی پیچیده را ظرف کمتر از پنج دقیقه انجام دهد، در حالی که گوگل ادعا میکند همین محاسبه برای سریعترین ابرکامپیوترهای کنونی جهان بیش از ۱۰ سپتیلیون سال طول میکشد؛ عددی که حتی از سن جهان هم بزرگتر است.
این موفقیت نشاندهندهی جهشی عظیم نسبت به تراشهی قبلی گوگل در سال ۲۰۱۹ است. در آن زمان، گوگل پردازندهای معرفی کرد که توانست یک معادله را در مدت سه دقیقه حل کند؛ کاری که ابرکامپیوترهای سنتی به ۱۰ هزار سال زمان برای انجامش نیاز داشتند. البته این ادعا با انتقادهایی از سوی رقبایی مثل IBM روبهرو شد.
پیشرفت در تصحیح خطا: گام بزرگ در محاسبات کوانتومی
یکی از چالشهای اساسی در محاسبات کوانتومی، کاهش خطاهای ناشی از رفتار کیوبیتها است. برخلاف بیتهای سنتی که فقط میتوانند صفر یا یک باشند، کیوبیتها میتوانند همزمان در حالتهای مختلفی مثل صفر، یک یا ترکیبی از هر دو قرار بگیرند. اما همین ویژگی باعث میشود که آنها بهراحتی تحتتأثیر محیط اطراف قرار بگیرند و دچار خطا شوند.
گوگل موفق شده است با افزودن کیوبیتهای بیشتر به سیستم و استفاده از تکنیکهای پیشرفته، خطاها را بهصورت لحظهای اصلاح کند. این دستاورد، که در مجلهی Nature منتشر شده، به گفتهی گوگل «یکی از بزرگترین موانع مسیر توسعهی محاسبات کوانتومی» را برطرف کرده است.
هارتموت نونن، از بنیانگذاران گوگل کوانتوم AI، این موفقیت را بهعنوان یک نقطهی عطف تاریخی توصیف کرده است. او توضیح میدهد که کاهش خطاها همزمان با افزایش تعداد کیوبیتها، مفهومی است که از آن بهعنوان «آستانهی نظری» یاد میشود. این نظریه برای اولین بار توسط پیتر شور در سال ۱۹۹۵ معرفی شد و از آن زمان به یکی از اهداف اصلی محاسبات کوانتومی تبدیل شده است.
ویژگیهای تراشهی Willow
تراشهی جدید گوگل با ۱۰۵ کیوبیت، عملکردی بینظیر در دستهی خود ارائه میدهد. این تراشه نهتنها از نظر قدرت محاسباتی، بلکه از لحاظ توانایی تصحیح خطا نیز به پیشرفتهای شگرفی دست یافته است. گوگل اکنون در مسیر دستیابی به اولین محاسبات «مفید و عملی» قرار دارد؛ محاسباتی که بتوانند مسائل دنیای واقعی را حل کنند و از توانایی کامپیوترهای کلاسیک فراتر باشند.
آیندهای درخشان با محاسبات کوانتومی
نونن معتقد است که فناوری کوانتومی در آیندهی نزدیک نقشی حیاتی در پیشرفت هوش مصنوعی ایفا خواهد کرد. این فناوری میتواند به جمعآوری دادههای عظیم برای آموزش مدلهای یادگیری عمیق کمک کند. علاوه بر این، محاسبات کوانتومی نویدبخش تحول در زمینههایی مانند کشف داروهای جدید، طراحی باتریهای پیشرفته برای خودروهای برقی، و تسریع تحقیقات در همجوشی هستهای و انرژیهای تجدیدپذیر هستند.
درحالیکه رقبایی مانند مایکروسافت، IBM و آمازون نیز در حال توسعهی فناوریهای مشابه هستند، تراشهی Willow گوگل گام بزرگی به سوی آیندهای است که در آن محاسبات کوانتومی به بخشی جداییناپذیر از زندگی بشر تبدیل خواهد شد.