گوگل یک قدم به استفاده از رایانش کوانتومی در زندگی روزمره نزدیک‌تر شد

یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها در محاسبات کوانتوم رسیدن به حالت پایدار است. اما محققان گوگل به‌تازگی با استفاده از هوش مصنوعی تکنیک جدیدی کشف کرده‌اند که بهره‌بردن از محاسبات کوانتومی را در زندگی واقعی عملی کند.

در مقاله تحقیقاتی منتشرشده در مجله نیچر، محققان واحد دیپ‌مایند گوگل توضیح می‌دهند سیستم هوش مصنوعی جدید آنها با نام «AlphaQubit» در تصحیح خطاهایی که مدت‌هاست رایانه‌های کوانتومی را تحت‌تأثیر قرار داده‌اند، به طور چشمگیری موفق بوده است. این موفقیت درنهایت می‌تواند راه را برای استفاده از محاسبات کوانتومی در زندگی روزمره هموارتر کند.

محققان گوگل روش جدیدی برای تصحیح خطاهای کوانتومی کشف کردند

رایانه‌های کوانتومی برای استفاده عملی به نرخ خطای تنها یک در تریلیون عملیات (۱۲-^۱۰) نیاز دارند اما سخت‌افزارهای فعلی در هر عملیات نرخ خطایی بین ۳-^۱۰ و ۲-^۱۰ دارند که تصحیح خطا را بسیار مهم می‌کند. در بیانیه‌ای که گوگل منتشر کرده آمده است:

«رایانه‌های کوانتومی این پتانسیل را دارند که در کشف دارو، طراحی مواد و فیزیک بنیادی انقلابی ایجاد کنند، منوط به اینکه بتوانیم آنها را وادار به انجام کار مطمئن کنیم. اما هیچ‌چیز کامل نیست. سیستم‌های کوانتومی فوق‌العاده شکننده‌اند. حتی کوچک‌ترین تداخل محیطی از گرما، ارتعاش، میدان‌های الکترومغناطیسی یا حتی پرتوهای کیهانی می‌تواند حالات کوانتومی ظریف آنها را مختل کند و منجر به خطاهایی شود که محاسبات را غیرقابل‌اعتماد می‌کنند.»

گوگل همچنین در ادامه گفته است کامپیوترهای کوانتومی می‌توانند مشکلاتی را در تنها چند ساعت حل کنند که حل آنها برای کامپیوترهای عادی میلیاردها سال طول می‌کشد اما پردازنده‌های جدید نسبت به پردازنده‌های معمولی برای دریافت نویز مستعدتر هستند.

سیستم هوش مصنوعی AlphaQubit گوگل قصد دارد با این مشکل مقابله کند. این سیستم از معماری شبکه عصبی پیچیده استفاده می‌کند که دقت بی‌سابقه‌ای در شناسایی و تصحیح خطاهای کوانتومی نشان داده است. در واقع، AlphaQubit حدود ۶ درصد خطای کمتری نسبت به بهترین روش‌های قبلی در آزمایش‌های بزرگ و ۳۰ درصد خطای کمتری نسبت به تکنیک‌های سنتی نشان می‌دهد.

هرچند AlphaQubit قدمی روبه‌جلو ارزیابی می‌شود و در تشخیص دقیق خطاها عملکردی عالی داشته اما این سیستم هنوز در تصحیح خطاها در پردازنده ابررسانا در زمان واقعی بسیار کند است.