الحوسبة الكمومية
حاسوبات الكموم تتحقق من دقة بعضها البعض
تتطور الحواسيب الكمومية بسرعة مذهلة، وهي واحدة من أفضل أدواتنا لحل مشاكل الحوسبة الكبيرة. ومع ذلك، فإن الحواسيب الكمومية حساسة للتأثيرات الخارجية ومستعدة للخطأ، مما يمكن أن يؤثر على دقتها.
نظرًا لأن بعض الحواسيب الكمومية لم يعد يمكن التحقق منها بشكل مستقل من خلال المحاكاة باستخدام الحواسيب الكلاسيكية، فإن الباحثين يبحثون عن طرق جديدة للتحقق من دقتها.
نشر البحث في مجلة Physical Review X.
تشيارا جريجانت هي فيزيائية في جامعة فيينا.
“للاستفادة الكاملة من الحواسيب الكمومية المستقبلية للحسابات الحاسمة، نحتاج إلى طريقة لضمان صحة الإخراج، حتى لو لم نستطع أداء الحساب المطلوب بوسائل أخرى،” يقول جريجانت.
حواسيب كمومية تتحقق من بعضها البعض
أقامت الفريق إجراءً للتحقق المتبادل يسمح للحواسيب الكمومية بالتحقق من نتائج حساب آخر. والأجهزة متعلقة ولكنها مختلفة بشكل أساسي.
مارتين رينغباور من جامعة إنسبروك.
“نطلب من حواسيب كمومية مختلفة أداء حسابات تبدو عشوائية،” يقول رينغباور. “ما لا تعرفه الحواسيب الكمومية هو أن هناك صلة خفية بين الحسابات التي يقومون بها.”
يمكن للفريق توليد حسابات متعددة مختلفة من مصدر مشترك بالاعتماد على نموذج بديل للحوسبة الكمومية مبني على هياكل الرسم البياني.
“على الرغم من أن النتائج قد تبدو عشوائية والتحكمات مختلفة، هناك بعض الإخراجات التي يجب أن توافق إذا كانت الأجهزة تعمل بشكل صحيح،” يواصل.
تنفيذ الطريقة
نفذ الفريق الطريقة على خمس حواسيب كمومية حالية تستخدم أربعة تقنيات أجهزة مختلفة:
- دوائر فائقة التوصيل
- أيونات محبوسة
- فوتونات
- الرنين المغناطيسي النووي
تعمل الطريقة على الأجهزة الحالية ولا تتطلب أي متطلبات خاصة. كما أظهر الفريق أن التقنية يمكن استخدامها للتحقق من جهاز واحد ضد نفسه. تتوافق النتائج فقط إذا كانت كلاهما صحيحة، وهذا بسبب أن الحسابات تكون مختلفة للغاية.
لا تتطلب التقنية الجديدة أيضًا من الباحثين النظر إلى النتيجة الكاملة للحساب، والتي غالبًا ما تكون استهلاكًا للوقت.
توماسو دي ماريا من مختبرات إنتروبيكا في سنغافورة.
من đủ التحقق من مدى توافق الأجهزة المختلفة في الحالات التي يجب أن توافق، والتي يمكن القيام بها حتى للحواسيب الكمومية الكبيرة جدا،” يقول دي ماريا.
هذه التقنية الجديدة مهمة بشكل خاص لأن الحواسيب الكمومية أصبحت متاحة بشكل متزايد، لذلك يمكن أن تساعد في ضمان أن هذه الأجهزة تفعل ما يجب أن تفعله.
يتكون الفريق العامل على هذه التقنية من باحثين في الجامعات وخبراء في صناعة الحواسيب الكمومية من شركات متعددة.
جوي فيتزسيمونز من شركة هورايزون للكمبيوتر الكمومي في سنغافورة.
“هذه التعاون الوثيق بين الأكاديمية والصناعة هو ما يجعل هذه الورقة فريدة من نوعها من منظور اجتماعي،” يقول فيتزسيمونز. “في حين أن هناك تحولًا تقدميًا مع انتقال بعض الباحثين إلى الشركات، فإنهم يستمرون في المساهمة في الجهد المشترك لجعل الحوسبة الكمومية موثوقة ومفيدة”.
