طاقة الحوسبة الصينية تكتسب قوة جديدة باستخدام حاسوب كمي بـ255 فوتونا مكتشفا

خفي 12 أكتوبر 2023 (شينخوا) كشف علماء صينيون، يوم الأربعاء الماضي، النقاب عن نموذج أولي لحاسوب كمي يدعى "جيوتشانغ 3.0" بـ255 فوتونا مكتشفا، مما يدفع مرة أخرى حدود تكنولوجيا الحوسبة الكمومية الفوتونية.

وبقيادة عالم فيزياء الكم الصيني الشهير بان جيان وي، نجح فريق البحث في تحقيق هذا الإنجاز في الحوسبة الكمومية، حيث حقق سرعة أسرع بمقدار 10 كوادريليون مرة في حل مشاكل أخذ عينات البوزون الغاوسي مقارنة بأسرع الحواسيب الفائقة الموجودة في العالم.

وتم استخدام أخذ عينات البوزون الغاوسي، وهي مشكلة صعبة الحل تقليديا، في هذه الدراسة لتوفير طريقة عالية الكفاءة لإظهار السرعة الحسابية الكمومية في حل بعض المهام المحددة جيدا.

ونُشرت الدراسة على الإنترنت في موقع مجلة "رسائل المراجعة الفيزيائية" يوم الأربعاء الماضي (بتوقيت بكين).

في هذا السياق؛ قال لو تشاو يانغ، عضو في فريق البحث وأستاذ في جامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين، إن سلسلة من الابتكارات، بما في ذلك نظام اكتشاف الفوتون الأحادي ذي الأسلاك النانوية فائق التوصيل مع تكوين قائم على حلقة الألياف مطور حديثا، قد زادت من عدد الفوتونات المكتشفة لـ "جيوتشانغ 3.0" إلى 255، مما أدى إلى تحسين كبير في تعقيد الحوسبة الكمومية الفوتونية.

وأضاف لو: "من خلال توزيع الفوتونات إلى صناديق زمنية عن طريق التأخير، حققنا قدرات حل عدد الفوتون الزائف".

ووفقا لخوارزمية المحاكاة الكلاسيكية الدقيقة الأحدث، فإن "جيوتشانغ 3.0" أسرع بمليون مرة في حل مشاكل أخذ عينات البوزون الغاوسي من سابقتها، "جيوتشانغ 2.0". وبالإضافة إلى ذلك، فإن العينات الأكثر تعقيدا من أخذ عينات البوزون الغاوسي التي يمكن أن يحسبها "جيوتشانغ 3.0" خلال ميكروثانية واحدة فقط، يمكن أن يستغرق أسرع حاسوب فائق في العالم، "فرونتيير"، أكثر من 20 مليار سنة لإكمالها.

وفي عام 2021، طور الفريق بقيادة بان "جيوتشانغ 2.0" مع 113 فوتونا مكتشفا ونظام حوسبة كمومي فائق التوصيل قابل للبرمجة من 66 كيوبت يسمى "تسوتشونغتشي 2.1"، الأمر الذي جعل الصين الدولة الوحيدة التي تحقق ميزة حوسبة كمومية في مسارين تكنولوجيين سائدين - أحدهما عبر تكنولوجيا الحوسبة الكمومية الفوتونية والآخر عبر تكنولوجيا الحوسبة الكمومية فائقة التوصيل.

وأشار الفريق إلى أن إنشاء ميزة حسابية كمومية يتطلب جهدا كبيرا، مع منافسة طويلة المدى بين الخوارزميات الكلاسيكية وأجهزة الحوسبة الكمومية، حيث يتوقعون أن هذا العمل، من ناحية، سيحفز المزيد من البحث حول خوارزميات المحاكاة الكلاسيكية، ومن ناحية أخرى، من خلال الجهود الدؤوبة، سيعالج تدريجيا التحديات العلمية والهندسية المختلفة في أبحاث الحوسبة الكمومية. وفي النهاية، ستحقق الحواسيب الكمومية قوة حسابية تتجاوز أجهزة الحاسوب التقليدية، الأمر الذي من شأنه دفع التقدم العلمي والتكنولوجي.