گوگل اعلام کرده تراشه جدیدی برای رایانش کوانتومی ساخته است که می‌تواند دست‌کم یک میلیارد برابر سریع‌تر از سریع‌ترین ابررایانه‌های رایج عمل کند.

بنا بر اعلام گوگل، نسل جدید توسعه رایانه‌های کوانتومی که «ویلو» نامیده شده، نتیجه غلبه بر یک چالش کلیدی است که تاکنون مانع پیشرفت رایانش کوانتومی بوده است.

رایانش کوانتومی از رفتارهای غیرمعمول شناخته‌شده در فیزیک کوانتومی بهره می‌برد. این بدان معنا است که رایانه‌های کوانتومی می‌توانند بسیار سریع‌تر از رایانه‌های رایج باشند‌ــ اما با مجموعه‌ای از رفتارهای پیچیده و اغلب اسرارآمیز همراه‌اند که باید پیش از ساخت و استفاده مطمئن، برطرف شوند.

گوگل یکی از چند شرکت‌ــ از جمله آی‌بی‌ام و مایکروسافت‌ــ است که با امید ساخت یک رایانه کوانتومی که بتواند واقعا کار کند، در تلاش برای غلبه بر این مشکلات است.

در حال حاضر، این سیستم تنها قادر به حل یک مسئله ریاضی است که استفاده تجاری مشخصی ندارد. اما گوگل می‌گوید امیدوار است نسل جدید این سیستم، گامی به سوی کاربردهای بالقوه تحول‌آفرین رایانه‌های کوانتومی در حوزه‌هایی مانند پزشکی، هوش مصنوعی، شیمی باتری و موارد دیگر باشد.

این دستاورد از تراشه جدیدی به نام ویلو به دست آمده که ۱۰۵ «کیوبیت» دارد. کیوبیت‌ها اجزای سازنده رایانه‌های کوانتومی به شمار می‌روند. کیوبیت‌ها سریع‌ اما مستعد خطا هستند، زیرا ممکن است حتی با چیزی به کوچکی یک ذره زیراتمی ناشی از رویدادهای فضایی تحت تاثیر قرار گیرند.

هنگامی که تعداد بیشتری کیوبیت روی یک تراشه قرار می‌گیرند، این خطاها ممکن است انباشته شوند و تراشه را به اندازه یک تراشه رایانه‌ای معمولی ناکارآمد کنند. از دهه ۱۹۹۰، دانشمندان در حال کار روی «تصحیح خطای کوانتومی» بوده‌اند.

گوگل در مقاله‌ای که روز دوشنبه در مجله «نیچر» (Nature) منتشر شد، اعلام کرد که برای پیوند دادن کیوبیت‌های تراشه ویلو راهی یافته است، به طوری که نرخ خطاها با افزایش تعداد کیوبیت‌ها کاهش یابد. این شرکت همچنین می‌گوید که می‌تواند خطاها را به صورت آنی تصحیح کند که گامی کلیدی در جهت عملیاتی کردن ماشین‌های کوانتومی‌ آن است.

هارتموت نون که واحد هوش مصنوعی کوانتومی گوگل را سرپرستی می‌کند، در مصاحبه‌ای گفت: «ما از نقطه سر به سر عبور کرده‌ایم.»

در سال ۲۰۱۹، آی‌بی‌ام ادعای گوگل را مبنی بر اینکه تراشه کوانتومی گوگل مشکلی را حل کرده که یک کامپیوتر کلاسیک برای حل آن به ۱۰هزار سال زمان نیاز دارد، به چالش کشید و گفت که می‌تواند این مسئله را با استفاده از فرضیات فنی متفاوت درباره یک سیستم کلاسیک، طی مدت دو روز و نیم حل شود.

گوگل در پستی که روز دوشنبه منتشر کرد، گفت که در براوردهای جدیدش، برخی از این نگرانی‌ها را در نظر گرفته است. گوگل می‌گوید که یک رایانه کلاسیک حتی در ایده‌آل‌ترین شرایط هنوز هم به یک میلیارد سال زمان نیاز دارد تا به همان نتایجی برسد که تراشه جدید این شرکت به دست می‌آورد.

آنتونی مگرنت، طراح ارشد واحد هوش مصنوعی کوانتومی گوگل، در مصاحبه‌ای گفت که برخی از رقبای گوگل تراشه‌هایی با تعداد کیوبیت بیشتری نسبت به گوگل تولید می‌کنند، اما گوگل بر ساخت کیوبیت‌هایی با بیشترین قابلیت اطمینان تمرکز دارد.

گوگل تراشه‌های قبلی خود را در یک مرکز مشترک در دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا، تولید کرد، اما برای تولید تراشه‌های ویلو خود، یک مرکز تولید اختصاصی ساخت. میگرانت گفت که این مرکز جدید سرعت ساخت تراشه‌های آینده را برای گوگل افزایش خواهد داد. این تراشه‌ها در یخچال‌های بزرگ به نام کریواستات (cryostats) سرد می‌شوند تا آزمایش‌ها روی آن‌ها انجام شود.

مگرنت گفت: «اگر ایده خوبی داشته باشیم، می‌خواهیم کسی در تیم بتواند آن را... هرچه سریع‌تر به اتاق تمیز [بدون آلاینده‌های زیست‌محیطی] و یکی از این کریواستات‌ها منتقل کند تا بتوانیم چرخه‌های یادگیری زیادی را انجام دهیم.»

گزارش‌های تکمیلی از خبرگزاری‌ها