گوگل در سال 2019 با افتخار اعلام کرد که برگزیده شده است که محققین محسابات کوانتومی سال‌ها به‌دنبال آن بودند. گوگل اثبات کرد که تکنیک مبهم می‌تواند عملکرد بهتری درمقایسه‌با تکنیک‌های سنتی داشته باشد. اکنون، گوگل از پژوهشگران ادعا می‌کنند که با استفاده از اَبَرکامپیوتری نسبتاً معمولی انتخاب‌ها و برتری‌های ادعایی را می‌کنند.

بااین‌حال، هیچ‌کس مدعی دروغگویی گوگل یا انحراف واقعیت نیست و مطالعه‌های اشتباه و نوآورانه‌ای این شرکتی است که در سال ۲۰۱۹ به معرفی برتری کوانتومی تبدیل شد، هنوز هم بسیار مهم است. باوجوداین، اگر پژوهش جدید حقیقت داشته باشد، رقابیت بین محاسبات کوانتومی و سنتی هنوز بدون برنده‌ی مشخص است. اگر پیش‌ازاین با برتری کوانتومی گوگل آشنا نشده‌اید، داستان از این قرار است که رایانه‌های کوانتومی مانند Sycamore به‌هیچ‌وجه از رایانه‌های معمولی بهتر، در یک زمینه: شبیه‌سازی رایانه‌های کوانتومی است.

هدف کوانتومی نمایش‌دادن این روش ازطریق یافتن حتی کار بسیار خاص و عجیبی است که برتر آن را بهتر از اَبَرکامپیوترها انجام دهد. بدین‌ترتیب، کوانتوم به‌تدریج می‌تواند در سایر زمینه‌ها برتری‌اش را به دست آورد. شاید درپایان کوانتوم همه‌ی کارها را سریع‌تر انجام دهند. ولی هدف گوگل در سال ۲۰۱۹ این بود که روی کاری خاص برتری کوانتوم و دلیل آن را با جزئیات به‌نمایش بگذارد.

اکنون، گروهی از محققان در آکادمی علوم چین به‌رهبری پان ژانگ مقاله‌ای درباره‌ی روش برای شبیه‌سازی کامپیوتر کوانتومی (به‌ویژه الگوهای حذفی آن) منتشر کرد که به‌نظر می‌رسد می‌تواند در کسری از زمانی که محاسبات سنتی در ۲۰۱۹ تخمین زده شده بود، کار مشابهی انجام دهد.

تصویری تهیه‌شده از مقاله ژانگی که تانسورهای سه‌بعدی برای شبیه‌سازی عملیات کوانتومی را نشان می‌دهد استفاده می‌شود.

نویسنده این مطلب درزمینه محاسبات کوانتومی و فیزیک آماری تخصصی ندارد. ولی می‌تواند نظری کلی درباره تکنیک به‌کاررفته‌های ژانگ و همکارانش بدهد. آن‌ها به‌شکل شبکه‌های سه‌بعدی بزرگی از تانسورها تعبیر می‌کنند که در آن ۵۳ شبکه در Sycamore به شبکه‌های شبکه‌ای از شبکه‌های اجتماعی به‌نمایش درآمده‌اند که ۲۰ بار منتشر شده و تا ۲۰ چرخه را نشان می‌دهند که ورودی‌های Sycamore در پردازش‌های شبیه‌سازی شده‌اند. در مرحله‌ی بعد، روابط ریاضی بین تانسورها با دسته‌های ۵۱۲ تایی از پردازنده‌های گرافیکی محاسبه شده است.

گوگل در مقاله‌اش تخمین زده بود که این کار را از شبیه‌سازی به‌وسیله‌ای قوی‌ترین اَبَرکامپیوتر موجود در آن زمان، اَبَرکامپیوتر سامیت در آزمایشگاه ملی اوک ریج، حدود ۱۰ هزار سال زمان می‌برد، انجام داد. این تخمین با ۵۴ کیوبیت که ۲۵ چرخه را انجام داد، زده شد و ۲۰ چرخه با ۵۳ کیوبیت پیچیدگی کمتری دارد. ولی امتیازهای این چند سالی طول می‌کشد.

گروه ژانگ مدعی است که این کار را در 15 ساعت انجام داد و اگر به اَبَرکامپیوتر مناسبی مثل سامیت دسترسی داشت، می‌توان آن را تنها در چند ساعت وجود داشت که از Sycamore سریع‌تر بود. این مقاله در مجله Physical Review Letters منتشر می شود.

مقالات مرتبط:

هنوز افراد خبره و دانشمند این نتایج را کاملاً بررسی و تکرار نکرده اند. ولی دلیلی برای اشتباه یا حقه‌آمیزبودن آن‌ها وجود ندارد. حتی گوگل هم فکر کرده است که پیش‌تر از تثبیت کامل برتری کوانتومی احتمال عقب‌افتادن مقطعی آن وجود دارد. چراکه بر آن‌ها کامپیوترهای سنتی و نرم‌افزارهایشان به‌طورمداوم در حال بهبود هستند، ساخت و برنامه‌نویسی رایانه‌های کوانتومی بسیار خراب است.

گوگل نظر خود درباره پیشرفت فناوری جدید را اینگونه بیان می کند:

در مقاله ۲۰۱۹ خود، گفتیم که الگوریتم‌های مرسوم ادامه پیدا کنند. ولی نکته مهم آن است که پیشرفت فناوری کوانتومی تصاعدی است. بنابراین، فکر نمی‌کنم شیوه‌های سنتی بهبودهای چشمگیر را در سال‌های گذشته، از سال ۲۰۲۲ به‌بعد با مدارک رقابت‌های کوانتومی کند.

به گفته ای واحدیک هانگلیترمتخصص علم کوانتوم دانشگاه ماریلند، پژوهش جدید اصلاً به‌معنی تضعیف جستجوهای گوگل یا نادیده‌گرفتن قدرت کوانتوم نیست. گوگل کاری را که باید انجام دهد، انجام داد و آن‌هم شروع مسابقه بود. ممکن است گوگل به‌زودی با پاسخ‌های جدید وارد میدان شود. رقابتی‌شدن این میدان هیجان انگیز برای علاقه‌مندان به این حوزه خبر خوشی است. جستجوهای گوگل و افرادی مانند ژانگ می‌توانند درنهایت به‌نفع دنیای محاس کامپیوتری تمام شوند.

اگر دوست داشتی امتیاز دادن یادت نره!