حاسوبات الكموم تتحقق من دقة بعضها البعض

تتقدم الحواسيب الكمومية بسرعة مذهلة، وهي واحدة من أدواتنا الأكثر أهمية لحل مشاكل الحوسبة الكبيرة. ومع ذلك، فإن الحواسيب الكمومية حساسة للتأثيرات الخارجية ومعتدة على الأخطاء، مما يمكن أن يؤثر على دقتها.

نظرًا لأن بعض الحواسيب الكمومية لم يعد من الممكن التحقق من دقتها بشكل مستقل من خلال المحاكاة باستخدام الحواسيب الكلاسيكية، يبحث الباحثون عن طرق جديدة للتحقق من دقتها.

نشر البحث في مجلة Physical Review X.

تشيرا غريغانت هي فيزيائية في جامعة فيينا.

“للاستفادة الكاملة من الحواسيب الكمومية المستقبلية للحسابات الحرجة، намنح طريقة لضمان صحة الإخراج، حتى لو لم نتمكن من أداء الحساب المطلوب بوسائل أخرى،” تقول غريغانت.

حاسوبات الكموم تتحقق من دقة بعضها البعض

أقامت الفريق إجراءً للتحقق المتبادل يسمح للحواسيب الكمومية بالتحقق من نتائج حسابات بعضها البعض. والأجهزة متصلة ولكنها مختلفة بشكل أساسي.

مارتين رينغباور من جامعة إنسبروك.

“نطلب من حواسيب كمومية مختلفة أداء حسابات مختلفة 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.

“على الرغم من أن النتائج قد تبدو عشوائية والعمليات مختلفة، هناك بعض الإخراجات التي يجب أن تتفق إذا كانت الأجهزة تعمل بشكل صحيح،” يضيف.

تنفيذ الطريقة

نفذ الفريق الطريقة على خمس حواسيب كمومية حالية تستخدم أربع تقنيات أجهزة مختلفة:

• دوائر siêu موصل
• 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. والنتائج متوافقة فقط إذا كانت كلاهما صحيحة، وهذا بسبب أن الحسابات تكون مختلفة للغاية.

لا تتطلب التقنية الجديدة أيضًا من الباحثين النظر إلى النتيجة الكاملة للعمليات، والتي غالبًا ما تكون وقتية.

توماسو دي ماريا من مختبرات إنتروبيكا في سنغافورة.

“من đủ التحقق من كيفية اتفاق الأجهزة المختلفة في الحالات التي يجب أن تتفق فيها، والتي يمكن القيام بها حتى للحواسيب الكمومية الكبيرة جدًا،” 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 مجال الحوسبة الكمومية من شركات متعددة.

جو فيتزسيمونز من شركة هورايزون كوانتم كومبيوتينج في سنغافورة.

“التعاون الوثيق بين الأكاديمية والصناعة هو ما يجعل هذا البحث فريدًا من وجهة نظر اجتماعية،” يقول فيتزسيمونز. “في حين أن هناك تحولًا تدريجيًا لبعض الباحثين الذين ينتقلون إلى الشركات، فإنهم يظلون يساهمون في الجهد المشترك لجعل الحوسبة الكمومية موثوقة ومفيدة.”