Studiuesit kinezë krijojnë super kompjuter kuantik të drejtuar nga qarku optik

Një ekip studiuesish nga institute të ndryshme kërkimore në të gjithë Kinën kanë demonstruar së fundmi supremacinë kuantike falë një kompjuteri kuantik fotonik. Një punim i botuar së fundmi nga revista Science përshkruan kompjuterin kuantik si "Jiuzhang".

Siç raportohet nga LiveScience, kompjuteri kuantik, i projektuar kryesisht nga studiues në Universitetin e Shkencës dhe Teknologjisë, thuhet se është shumë më i fuqishëm se kompjuteri kuantik i projektuar nga Google në 2019. Në vitin 2019, Google pretendoi se kishte projektuar kompjuterin e parë ndonjëherë për të arritur "supremacinë kuantike ”, i cili i referohet përdorimit të kompjuterëve me bazë kuantike për të tejkaluar performancën e superkompjuterëve tradicionalë aktualë. Thuhet se Jiuzhang është rreth 10 miliardë herë më i shpejtë se kompjuteri kuantik i projektuar nga Google.

Në vitet e fundit, Kina ka bërë investime masive në fushën e llogaritjes kuantike, duke financuar kërkimin në Laboratorin Kombëtar për Shkenca Kuantike të Informacionit të vendit për rreth 10 miliardë dollarë. Për më tepër, Kina është aktualisht një nga liderët botërorë në rrjetet kuantike. Rrjeti kuantik përdor mekanikën kuantike për të koduar të dhënat pasi ato transmetohen në distanca të gjata.

Kompjuterët kuantikë përfitojnë nga vetitë unike të grimcave kuantike në mënyrë që të kenë performancë më të mirë se kompjuterët tradicionalë. Kompjuterët klasikë mund të përpunojnë vetëm të dhëna që ekzistojnë në një nga dy gjendjet e ndryshme. Bitët në këtë sistem binar përdorin njësitë dhe zero për të përfaqësuar të dhënat, dhe në thelb janë të kufizuara në krahasim me bitet kuantike (qubits), të cilët mund të ekzistojnë në më shumë se dy gjendje në të njëjtën kohë. Kjo veçori u mundëson kompjuterëve kuantikë të trajtojnë probleme më komplekse dhe të përpunojnë detyra shumë më shpejt se edhe superkompjuterët më të mirë sot.

Prej kohësh është teorizuar se kompjuterët kuantikë mund të mposhtin në mënyrë dramatike kompjuterët modernë, por prodhimi i një kompjuteri kuantik të besueshëm është një sfidë inxhinierike që është ende në vazhdim. Kompjuterët kuantikë shpesh duhet të vendosen në mjedise të kontrolluara që parandalojnë luhatjet e temperaturës ose variabla të tjerë mjedisorë që mund të hedhin poshtë llogaritjet e një kompjuteri kuantik. Grupet kërkimore anembanë globit kanë eksperimentuar me mënyra të ndryshme të ndërtimit të kompjuterëve kuantikë. Ndërsa kompjuteri kuantik i fituar i Google mbështetej në materiale superpërçuese të integruara me çipa, Jiuzhang mbështetet në qarqet optike.

Për të testuar Jizhang, ekipi hulumtues i kërkoi të llogariste daljen e një qarku që përdor dritën dhe kthen një listë numrash. Ky proces njihet si Kampionimi i Bosonit Gausian. Qëllimi ishte të zbuloheshin sa më shumë fotone. Jiuzhang është vetë një qark optik dhe arriti të zbulojë mesatarisht 43 fotone, duke arritur një rekord prej 76 fotonesh.

Sipas punimit të botuar në Science, u deshën afërsisht 200 sekonda për të gjeneruar listën e numrave për çdo provë të kompjuterit kuantik. Superkompjuterëve tradicionalë do të duheshin rreth 2.5 miliardë vjet për të gjeneruar të njëjtën listë numrash. Nëse e njëjta normë llogaritjeje është e vërtetë për detyra të tjera, kompjuterët kuantikë mund të jenë në gjendje të kryejnë llogaritje rreth 100 trilion herë më shpejt se superkompjuterët tradicionalë.

Është e rëndësishme të theksohet se Jiuzhang mund të kryejë vetëm gamën e ngushtë të detyrave për të cilat është zhvilluar, ato që përqendrohen rreth kampionimit të Bosonit Gaussian. Jiuzhang nuk është një kompjuter kuantik i përgjithshëm. Megjithatë, ky është një hap drejt krijimit të kompjuterëve praktik kuantikë.

Siç raportoi TechXplore, kompjuteri Jiuzhang nuk është shembulli i vetëm i fundit i përparimeve në teknologjinë informatike të bazuar në dritë që ka ndikime të mundshme në inteligjencën artificiale. Një ekip studiuesish ka rishikuar së fundmi përparimet e fundit në lidhje me aplikimin e llogaritjes optike në teknologjitë kompjuterike vizuale, duke gjetur se platformat kompjuterike optike potencialisht mund të lidhen me rrjetet e thella nervore.

Ekipi hulumtues studioi disa shembuj të llogaritjes optike së bashku me AI për të gjetur se konkluzionet e AI bazuar në dritën që lëviz nëpër pajisjet optike mund të përdoret për të krijuar forma të reja të teknologjive kompjuterike vizuale. Këto përfshijnë rrjetet nervore optike që mund të përpunojnë dhe klasifikojnë shpejt objektet pa pasur nevojë për një furnizim të jashtëm me energji, duke u mbështetur në dritën hyrëse për të fuqizuar llogaritjet.

Pajisjet e AI që operojnë në sisteme si shtëpitë inteligjente, sensorët në distancë dhe automjetet autonome mund të rrisin fuqinë e një kompjuteri të rregullt elektronik duke përdorur dritën për të analizuar shpejt objektet dhe mjedisin që rrethon atë objekt. Sistemet kompjuterike optike hibride mund të shfrytëzojnë si fleksibilitetin e kompjuterëve tradicionalë me paralelizmin dhe shpejtësinë e kompjuterëve optikë.