گوگل روز سه‌شنبه با انتشار نتایج آزمایش تراشه کوانتومی خود به نام Willow، گام بزرگی در توسعه رایانه کوانتومی تجاری برداشت.
این نتایج نشان می‌دهد که با افزایش تعداد کیوبیت‌های استفاده‌شده در Willow، میزان خطا کاهش یافته و سیستم کوانتومی‌تر شده است.
فلوریان نوکارت، مدیر ارشد محصول Terra Quantum، توسعه‌دهنده الگوریتم‌های کوانتومی، راه‌حل‌های محاسباتی و برنامه‌های کاربردی امنیتی در سنت گالن سوئیس، گفت: «دستاورد گوگل در تصحیح خطای کوانتومی یک نقطه عطف مهم در مسیر رایانش کوانتومی عملی است.»
او به TechNewsWorld گفت: «این دستاورد یکی از بزرگترین موانع – حفظ انسجام و کاهش خطاها در حین محاسبات – را برطرف می‌کند.»
کیوبیت‌ها، واحد اساسی اطلاعات در محاسبات کوانتومی، بسیار حساس به محیط اطراف خود هستند. هرگونه اختلال در اطراف آن‌ها می‌تواند باعث از دست دادن خواص کوانتومی آن‌ها شود که به آن دی‌کوهیرنس می‌گویند. حفظ پایداری کیوبیت – یا انسجام – به مدت کافی برای انجام محاسبات مفید، یک چالش بزرگ برای توسعه‌دهندگان بوده است.
دی‌کوهیرنس همچنین باعث می‌شود رایانه‌های کوانتومی مستعد خطا باشند، به همین دلیل اعلامیه گوگل بسیار مهم است. تصحیح خطای مؤثر برای توسعه یک رایانه کوانتومی عملی ضروری است.
ربکا کراوتهامر، مدیرعامل QuSecure، تولیدکننده راه‌حل‌های امنیتی کوانتومی در سان ماتئو کالیفرنیا، گفت: «Willow یک نقطه عطف مهم در مسیر رسیدن به محاسبات کوانتومی مقاوم در برابر خطا است.»
او به TechNewsWorld گفت: «این گامی به سمت تجاری‌سازی سیستم‌های کوانتومی است.»
پیشرفت به سمت رایانش کوانتومی در مقیاس بزرگ
هارتموت نوون، معاون رئیس مهندسی گوگل، در یک وبلاگ شرکتی توضیح داد که محققان آرایه‌های فزاینده‌ای از کیوبیت‌های فیزیکی را آزمایش کرده‌اند، از یک شبکه ۳×۳ کیوبیت کدگذاری‌شده تا یک شبکه ۵×۵ و سپس یک شبکه ۷×۷. با هر پیشرفت، آن‌ها نرخ خطا را به نصف کاهش دادند. او نوشت: «به عبارت دیگر، ما به کاهش نمایی نرخ خطا دست یافتیم.»
او ادامه داد: «این دستاورد تاریخی در این زمینه به عنوان «زیر آستانه» شناخته می‌شود – توانایی کاهش خطاها در هنگام افزایش تعداد کیوبیت‌ها.
سیمون فرید، معاون توسعه تجاری و بازاریابی Classiq، توسعه‌دهنده نرم‌افزار برای رایانه‌های کوانتومی، در تل آویو، اسرائیل، گفت: «ماشین‌ها بسیار حساس هستند و نویز هم از هر تأثیر خارجی و هم از خود استفاده ایجاد می‌شود.»
او به TechNewsWorld گفت: «توانایی به حداقل رساندن نویز یا جبران آن، اجرای برنامه‌های طولانی‌تر و پیچیده‌تر را امکان‌پذیر می‌کند.»
او افزود: «این پیشرفت قابل توجهی در زمینه فناوری تراشه به دلیل پایداری ذاتی سخت‌افزار و توانایی آن در کنترل نویز است.»
نوون همچنین خاطرنشان کرد که به عنوان اولین سیستم زیر آستانه، این قابل اعتمادترین نمونه اولیه کیوبیت منطقی مقیاس‌پذیر ساخته‌شده تا به امروز است. او نوشت: «این نشانه قوی از این است که در واقع می‌توان رایانه‌های کوانتومی بسیار بزرگ و کاربردی ساخت. Willow ما را به اجرای الگوریتم‌های عملی و تجاری‌سازی شده‌ای که نمی‌توان آن‌ها را با رایانه‌های معمولی تکرار کرد، نزدیک‌تر می‌کند.»
تأثیر Willow بر جهان چندجهانی و امنیت
گوگل همچنین داده‌هایی را در مورد عملکرد Willow بر اساس یک تست رایانه کوانتومی رایج به نام نمونه‌گیری مدار تصادفی (RCS) منتشر کرد. نوون توضیح داد: «[این] بررسی می‌کند که آیا یک رایانه کوانتومی کاری را انجام می‌دهد که نمی‌توان با یک رایانه کلاسیک انجام داد. هر تیمی که رایانه کوانتومی می‌سازد، ابتدا باید بررسی کند که آیا می‌تواند رایانه‌های کلاسیک را در RCS شکست دهد یا خیر. در غیر این صورت، دلیل قوی برای شک وجود دارد که می‌تواند وظایف کوانتومی پیچیده‌تر را انجام دهد.»
نوون عملکرد Willow را در معیار RCS «شگفت‌انگیز» خواند. این محاسبه‌ای را در کمتر از پنج دقیقه انجام داد که انجام آن توسط یکی از سریع‌ترین ابررایانه‌های امروزی ۱۰ سپتیلیون سال زمان می‌برد – یعنی ۱۰ به توان ۲۵ صفر.
او نوشت: «این عدد حیرت‌انگیز از مقیاس‌های زمانی شناخته‌شده در فیزیک فراتر می‌رود و بسیار بیشتر از سن جهان است. این اعتبار را به این مفهوم می‌بخشد که محاسبات کوانتومی در بسیاری از جهان‌های موازی رخ می‌دهد، مطابق با این ایده که ما در یک جهان چندجهانی زندگی می‌کنیم.»
کریس هیکمن، مدیر امنیت Keyfactor، یک شرکت مدیریت هویت دیجیتال در کلیولند، Willow را «یک نقطه عطف مهم در محاسبات کوانتومی» خواند، اما هشدار داد که تصحیح خطای کوانتومی پیشرفته Willow این حوزه را به کاربردهای عملی کوانتومی نزدیک‌تر می‌کند و نشان می‌دهد که مشاغل نیاز به اولویت‌دهی به آمادگی برای اختلال اجتناب‌ناپذیر محاسبات کوانتومی در زمینه‌هایی مانند رمزنگاری و امنیت دارند.
او به TechNewsWorld گفت: «در حالی که این پیشرفت بلافاصله جدول زمانی پیش‌بینی‌شده برای شکستن استانداردهای رمزنگاری فعلی توسط رایانه‌های کوانتومی را تغییر نمی‌دهد، اما این ایده را تقویت می‌کند که پیشرفت به سمت این نقطه عطف در حال شتاب گرفتن است.»
او گفت: «موارد استفاده عملی برای رایانه‌های کوانتومی فراتر از کاربردهایی است که به نفع مشاغل خواهد بود. بازیگران بد به طور اجتناب‌ناپذیری از این فناوری برای منافع شوم خود استفاده خواهند کرد.»
او ادامه داد: «هکرها از رایانه‌های کوانتومی برای رمزگشایی اطلاعات حساس استفاده خواهند کرد و روش‌های رمزنگاری قدیمی را منسوخ خواهند کرد.»
هشدار در مورد درمان همه بیماری‌ها با کوانتوم
کارل هولمکویست، بنیانگذار و مدیرعامل Lastwall، ارائه دهنده فناوری‌های محور هویت و مقاوم در برابر کوانتوم، در ماونتن ویو، کالیفرنیا، موافق است که سرعت توسعه رایانه‌های کوانتومی رمزنگاری مرتبط در حال افزایش است. او به TechNewsWorld گفت: «اما من همچنین می‌فهمم که شکاکانی وجود دارند که فکر می‌کنند توسعه به اندازه آنچه به نظر می‌رسد نزدیک نیست یا ممکن است هرگز به آن نرسد.»
او پرسید: «بنابراین، سؤال من از همه این است: با توجه به اینکه ما یا راه‌حل‌های مقاوم در برابر کوانتوم را خیلی زود یا خیلی دیر مستقر خواهیم کرد، کدام سناریو خطر بیشتری دارد؟ آیا ترجیح می‌دهید پیامدهای استقرار رمزنگاری پساکوانتومی را درک کنید، آن‌ها را در محیط‌های خود آزمایش کنید و برای استقرار سریع در صورت نیاز آماده باشید – یا ریسک از دست دادن اسرار خود را بپذیرید؟»
نوون در وبلاگ خود همچنین توضیح داد که چرا تمرکز خود را از هوش مصنوعی به محاسبات کوانتومی تغییر داده است. او نوشت: «پاسخ من این است که هر دو ثابت خواهند کرد که متحول‌کننده‌ترین فناوری‌های زمان ما هستند، اما هوش مصنوعی پیشرفته از دسترسی به محاسبات کوانتومی بهره‌مند خواهد شد.»
ادوارد تیان، مدیرعامل GPTZero، سازنده یک پلتفرم تشخیص هوش مصنوعی در آرلینگتون، ویرجینیا، خاطرنشان کرد: «محاسبات کوانتومی ذاتاً برای حل مشکلات پیچیده طراحی شده است، بنابراین می‌تواند در توسعه هوش مصنوعی بسیار مفید باشد. با این حال، ما شاهد نمونه‌هایی از هوش مصنوعی کلاسیک بوده‌ایم که هنوز هم روش بهتری هستند.»
کراوتهامر از QuSecure افزود: «من از دنیای هوش مصنوعی خارج شدم و وارد دنیای محاسبات کوانتومی شدم، به ویژه به دلیل وعده‌ای که محاسبات کوانتومی برای باز کردن درهایی که در دنیای محاسبات کلاسیک بسته مانده‌اند، می‌دهد.»
اخبار تکنولوژی را در سایت خبری مجتمع نوآوری فرداد بخوانید.