دستاورد بزرگ گوگل در تصحیح خطای کامپیوترهای کوانتومی

گوگل موفق به دستیابی به پیشرفتی بزرگ در تصحیح خطای ذاتی کامپیوترهای کوانتومی امروزی شده است که اگرچه یک گام اولیه به حساب می‌آید، اما قدمی مهم برای مقابله با بزرگ‌ترین مانع فنی کنونی برای دستیابی به شکل جدیدی از محاسبات محسوب می‌شود.

از سیستم‌های کامپیوتری کوانتومی به‌عنوان آینده دنیای محاسبات یاد می‌شود که می‌توانند محاسباتی را انجام دهند که ممکن است انجام آن‌ها در رایانه‌هایی که امروزه استفاده می‌کنیم، بسیار دشوار یا غیرممکن باشد. اما آن‌ها مستعد خطا هستند. اکنون محققان گوگل اعلام کرده‌اند راهی برای ساخت فناوری پیدا کرده‌اند که می‌تواند این خطاها را تصحیح کند.

پیشرفت بزرگ گوگل در زمینه کوانتوم

به گفته محققان Google Quantum AI، آن‌ها راهی برای کاهش نرخ خطا با افزایش اندازه سیستم پیدا کرده‌اند. به دکتر «هارتموت نون»، مدیر مهندسی گوگل، هرچند هنوز چالش‌هایی وجود دارد، اما او فکر می‌کند که در این مرحله «با اطمینان می‌توانیم قول ارزش تجاری» را برای رایانه‌های کوانتومی بدهیم.

برای این مطالعه، دکتر نون و همکارانش یک پردازنده کوانتومی ابررسانا با 72 کیوبیت ایجاد کردند و آن را با دو کد سطحی مختلف مورد آزمایش قرار دادند: یکی روی 49 کیوبیت فیزیکی و دیگری روی 17 کیوبیت فیزیکی. آن‌ها متوجه شدند که کد سطح بزرگ‌تر ساخته‌شده از 49 کیوبیت فیزیکی بهتر از کد کوچک‌تر عمل می‌کند.

«ساندار پیچای»، مدیرعامل گوگل و آلفابت، در یک پست وبلاگ نوشت:

«برای اولین‌بار، محققان هوش مصنوعی کوانتومی ما به‌طور تجربی نشان داده‌اند که می‌توان با افزایش تعداد کیوبیت‌ها، خطاها را کاهش داد. پیشرفت ما نشان‌دهنده تغییر قابل‌توجهی در نحوه کار با کامپیوترهای کوانتومی است.»

کامپیوترهای کوانتومی از خواص فیزیک کوانتومی برای ذخیره داده‌ها و انجام محاسبات استفاده می‌کنند. واحدهای اساسی اطلاعات در رایانه‌های معمولی «بیت» نامیده می‌شوند و به‌صورت رشته‌ای از 1 و 0 ذخیره می‌شوند. در رایانه‌های کوانتومی، این واحدها به عنوان کیوبیت شناخته می‌شوند و می‌توانند همزمان 1 و 0 باشند.

از نظر تئوری، این امر به ماشین‌های کوانتومی قدرت محاسباتی بسیار بیشتری نسبت به ماشین‌های معمولی ارائه می‌کند و باعث می‌شود بتوانند کارهایی را انجام دهند که انجام آن‌ها با کامپیوترهای معمولی بسیار دشوار یا غیرممکن است.

بااین‌وجود، توانایی انتقال اطلاعات در رایانه‌های کوانتومی شکننده است و تداخل محیطی مانند گرما و نقص در مواد می‌تواند باعث ایجاد خطا شود. کنترل یا حذف این دسته از خطاها یکی از چالش‌های اصلی در استفاده از قدرت محاسبات کوانتومی بوده است.