قدمت شركة الحوسبة Quantinuum الأجهزة اللازمة للعديد من الإنجازات المتميزة في الحوسبة الكمومية على مدى السنوات القليلة الماضية. ويبدو أن سلسلة الانتصارات هذه ستستمر مع أحدث طراز لها، هيليوس، والذي يعد حتى اليوم أقوى كمبيوتر كمي في العالم.
أعلنت الشركة رسميًا عن الإصدار التجاري لـ Helios في 5 نوفمبر، ووصفته بأنه “أعجوبة تكنولوجية تعيد تعريف الممكن”. تتميز هيليوس بـ 98 كيوبت، وهي الوحدات الأساسية للمعلومات في أجهزة الكمبيوتر الكمومية، وهي زيادة تقارب الضعف عن سابقتها H2. يتمتع هيليوس بدقة تصل إلى 99.9% في جميع أزواج الكيوبتات، مما يجعله الكمبيوتر الكمي الأكثر دقة أيضًا.
وقالت الشركة إن هذه التحسينات في الأجهزة ستعزز بشكل كبير المساعي العلمية في مجال الحوسبة الكمومية. بالفعل، استخدمت العديد من فرق البحث من شركاء Quantinuum من القطاع الخاص قوة الحوسبة الخاصة بـ Helios في مشاريع معقدة، وفقًا للبيان.
شاركت الشركة ورقة بحثية حول التفاصيل الفنية لـ Helios، بالإضافة إلى نسخة أولية لمشروع يستخدمها لإجراء عمليات محاكاة واسعة النطاق لتكنولوجيا الموصلية الفائقة.
جهاز نجمي
بكل بساطة، تتكون دوائر الكمبيوتر الكمومي من “بوابات” متعددة تحتوي على كيوبتات مادية. على عكس “البتات” الثنائية في أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية، يمكن أن تحتوي الكيوبتات على عدد لا حصر له من الاتجاهات المحتملة في ظل ظروف معينة. وهذا يسمح لأجهزة الكمبيوتر الكمومية بمعالجة كمية هائلة من البيانات بمعدلات أسرع.
ومع ذلك، فإن الحساسية التي تجعل أجهزة الكمبيوتر الكمومية قوية جدًا تترك أيضًا مجالًا كبيرًا لدخول الأخطاء المزعجة إلى النظام، بما في ذلك بوابات الكيوبت الخاطئة. ومع ذلك، وفقًا لـ Quantinuum، حققت هيليوس دقة قدرها 99.9975% للبوابات ذات الكيوبت الواحد و99.921% للبوابات ثنائية الكيوبت عبر 98 كيوبتًا فعليًا للنظام.
ونتيجة لذلك، تمكنت هيليوس من أداء مهمة معيارية استخدمتها جوجل سابقًا لإثبات الميزة الكمومية التي قد تستغرق 10 سبتيليون سنة حتى يتمكن الكمبيوتر الكلاسيكي من تكرارها، حسبما أفادت الشركة.
قال أنتوني رانسفورد، المهندس الرئيسي لشركة هيليوس، في البيان: “ستحتاج إلى حصاد كل نجم في الكون لتشغيل آلة كلاسيكية يمكنها إجراء نفس الحسابات التي قمنا بها مع هيليوس”. ومن المثير للإعجاب أن هيليوس كانت تحتاج فقط إلى نفس القدر من الطاقة التي يحتاجها حامل بيانات واحد.
تذكير: أجهزة الكمبيوتر الكمومية موجودة هنا
يتضمن الخطاب الحيوي في الحوسبة الكمومية التوصل إلى طرق يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية القوية أن تدعم بها أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية في إكمال المهام المعقدة، وليس بالضرورة أن تقلبها رأسًا على عقب. كوانتينوم ليس استثناءً، حيث ذكر في منشور منفصل أن الباحثين استخدموا هيليوس باعتباره “مختبرًا قائمًا على الكيوبت” لاستكشاف الموصلية الفائقة المستحثة بالضوء.
في هذه الحالة، تمكنت هيليوس من حساب كمية مذهلة من البيانات التي تحاكي أزواج الإلكترونات لنموذج بلوري مشهور – يُطلق عليه أحيانًا “حجر رشيد” لتحقيق الموصلية الفائقة في درجات حرارة أعلى. إن الحجم الهائل لقدرة هيليوس الحاسوبية مكن الباحثين من ضبط جوانب مختلفة من المحاكاة حسب رغبتهم، وفقًا لكوانتينوم.
وأشار المنشور إلى أن “هذه النتائج تثبت أن أجهزة الكمبيوتر لدينا يمكن أن تساعدنا على فهم الموصلية الفائقة الناجمة عن الضوء (مع) مستوى جديد من التحكم والبصيرة”. “على المدى الطويل، سوف تصبح هيليوس وخلفاؤها أدوات أساسية لعلم المواد – ليس فقط لتأكيد النظريات ولكن لتوليد نظريات جديدة.”
إذا كنت من متابعي الحوسبة الكمومية، فمن المحتمل أنك لست غريبًا على نموذج Quantinuum’s H2 – كما ذكرت سابقًا، كان هذا المعالج وراء بعض التطورات الأكثر جدارة بالملاحظة في الحوسبة الكمومية مؤخرًا. لذا، إذا كانت ترقية Helios رائعة كما يقترح Quantinuum، فأنا متحمس جدًا لرؤية ما سيجده الباحثون باستخدام الكمبيوتر الجديد اللامع.