ساخت کامپیوتر کوانتومی توسط شرکت گوگل

سال ۲۰۱۹ گوگل مدعی شد به برتری کوانتومی دست یافته و حالا اعلام کرده است که قصد دارد تا سال ۲۰۲۹ «کامپیوتر کوانتومی مفید و بدون خطا» بسازد.

ه‌گزارش Verge، گوگل امیدوار است تکنولوژی کوانتومی بتواند در حل بسیاری از مشکلات بزرگ ازجمله وضعیت تغذیه در جهان و تغییرات اقلیمی و تولید داروهای بهتر مفید واقع شود. اهالی مانتین‌ویو برای توسعه این تکنولوژی پردیس جدید Quantum AI در سانتا‌باربارا را رونمایی کردند که شامل مرکز داده کوانتومی و آزمایشگاه‌های تحقیقاتی سخت‌افزار و امکانات ساخت تراشه پردازنده کوانتومی است.طبق گزارش وال استریت ژورنال، این غول تکنولوژی در دَه سال آینده، میلیاردها دلار صرف طراحی و تولید این کامپیوتر خواهد کرد.

کامپیوتر کوانتومی گوگل یک‌میلیون کیوبیت خواهد داشت :

برنامه ساخت این کامپیوتر دیروز در مراسم توسعه‌دهندگان گوگل موسوم به Google I/O و یک‌ و نیم سال بعد از آن اعلام شد که این شرکت مدعی دستیابی به برتری کوانتومی شد‌. برتری کوانتومی نقطه عطفی در رایانش است که در آن، کامپیوتر کوانتومی می‌تواند محاسبه‌ای انجام دهد که کامپیوتر معمولی هرگز ازپسِ آن بر‌نمی‌آید.

گوگل مدعی است کامپیوتر کوانتومی‌اش توانسته است تنها در ۲۰۰ ثانیه محاسبه‌ای انجام دهد که حلش در اَبَرکامپیوتری سنتی ده‌هزار سال یا بیشتر طول می‌کشید. بااین‌حال، شرکت‌های رقیب که در تلاش برای ساخت کامپیوترهای کوانتومی خودشان هستند، به ادعای گوگل تردید دارند.

برای مثال، IBM مدعی شد انجام این محاسبه در اَبَرکامپیوتر IBM Summit، قوی‌ترین اَبَرکامپیوتر کنونی جهان، به‌جای دَه‌هزار سال، فقط دوونیم روز یا کمتر طول خواهد کشید.

ساخت کامپیوتر کوانتومی توسط شرکت گوگل

به‌گفته گوگل، این قدرت پردازشی حیرت‌انگیز می‌تواند برای شبیه‌سازی دقیق‌تر مولکول‌ها و در کل طبیعت مفید باشد. این کامپیوتر می‌تواند به تولید باتری‌های بهتر یا کودهایی با کربن تولیدی کمتر یا تولید داروهای هدفمندتر نیز کمک کند؛ زیرا کل فرایند ساخت را پیش از سرمایه‌گذاری شرکتی برای ساخت نمونه اولیه این محصولات می‌تواند شبیه‌سازی کند. گوگل انتظار دارد رایانش کوانتومی مزایای زیادی برای توسعه هوش مصنوعی نیز به‌همراه داشته باشد.

این غول دنیای تکنولوژی اگرچه مدعیِ رسیدن به برتری کوانتومی است، اعتقاد دارد تا تولید کامپیوتری که واقعا مفید و کارایی لازم را داشته باشد، راه درازی در پیش دارد.

کامپیوتری که گوگل در فکر ساختش است، یک‌میلیون کیوبیت دارد؛ درحالی‌‌که کامپیوترهای کوانتومی فعلی از کمتر از صد کیوبیت ساخته شده‌اند. رسیدن به یک‌میلیون کیوبیت فرایندی چند‌مرحله‌ای است.

گوگل می‌گوید پیش از اینکه بخواهد به ساخت هزار کیوبیت فیزیکی در یک کیوبیت منطقی فکر کند، ابتدا خطاهای کیوبیت‌‎های فعلی را باید کاهش دهد. این اقدام زمینه را برای ساخت «ترانزیستور کوانتومی» باز می‌کند که در‌واقع بلوک سازنده کامپیوترهای کوانتومی آینده است.

با وجود مشکلات پیش رو، گوگل  به احتمال دستیابی به این تکنولوژی خوش‌بین است و در‌نهایت قصد دارد خدمات رایانش کوانتومی را از‌طریق فضای ابری ارائه دهد.

رایانش کوانتومی:

رایانش کوانتومی درباره کیوبیت یا بیت‌های کوانتومی است. کیوبیت‌ها واحد اساسی اطلاعات به‌کاررفته در کامپیوترهای کوانتومی هستند. برخلاف بیت‌های معمولی که داده‌ها را صفر و یکی ذخیره می‌کنند، کیوبیت‌ها به‌لطف پدیده برهم‌نهی کوانتومی (superposition)، می‌توانند هم‌زمان در دو حالت صفر و یک وجود داشته باشند.

مزیت برهم‌نهی در رایانش این است که میزان اطلاعات پردازش‌شدنی را تصاعدی افزایش می‌دهد. یک جفت کیوبیت در هر دو حالت صفر و یک، می‌تواند چهار حالت ممکن به خود بگیرد. به‌همین‌ترتیب، سه کیوبیت، هشت حالت ممکن؛ اما سیصد کیوبیت می‌تواند بیش از اتم‌های موجود در جهان حالت‌های ممکن را نشان دهد.