حقق فريق من الباحثين من جامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين (USTC)، تقدما كبيرا في الحوسبة الكمومية.

تمكنت أحدث ابتكاراتهم، وهو معالج Zuchongzhi-3 الكمي، من تحقيق سجلات جديدة في القوة الحسابية، مما يعزز هيمنة الصين في مجال التكنولوجيا الكمومية.

يتميز النموذج الأولي للحوسبة الكمومية الموصلة بـ 105 Qubits و 182 مقرن، متجاوزا سلفه بشكل كبير ، Zuchongzhi-2، حيث أظهر المعالج الكمي الجديد سرعة حسابية غير عادية، حيث يعمل أسرع 10 مرات من الحاسبات الفائقة الأكثر تقدما حاليا.

يتفوق هذا الإنجاز أيضا على أحدث نتائج جوجل بعامل قدره مليون مرة، مما يجعله أحد أقوى الأجهزة الكمومية التي تم تطويرها على الإطلاق.

كان التفوق الكمومي، النقطة التي يتفوق فيها معالج الكم الذي يتفوق على أجهزة الكمبيوتر الفائقة الكلاسيكية، بمثابة معيار في الحوسبة الكمومية.

في عام 2019 ، أكمل معالج Sycamore من جوجل، مهمة حسابية معقدة في 200 ثانية، وهي مهمة تقدر أن تستغرق أجهزة الكمبيوتر العملاقة الكلاسيكية 10،000 عام.

ومع ذلك، في عام 2023 أظهر باحثو USTC أنه مع خوارزميات كلاسيكية متقدمة وأكثر من 1400 وحدات معالجة الرسومات A100، يمكن إكمال نفس المهمة في 14 ثانية فقط.

خفضت المزيد من التطورات مع حدود الحدود الحدودية هذا إلى 1.6 ثانية مذهلة، مما يتحدى مطالبات جوجل السابقة بتوسيع الكمية.

بناء على النماذج الأولية الحوسبة الكمومية السابقة، يمثل Zuchongzhi-3 قفزة كبيرة إلى الأمام، وبالمقارنة مع Zuchongzhi-2، شهد أحدث معالج الكم تحسينات كبيرة في مقاييس الأداء، لتقييم قدراتها، أجرى الباحثون مهمة أخذ عينات من الدائرة الكمومية العشوائية المكونة من 32 كيلو بايت.

أظهرت النتائج أن Zuchongzhi-3 تفوقت على أقوى الحاسبات الخارقة في العالم من خلال 15 طلبا من الحجم، مما زاد من ترسيخ دوره في تقدم الميزة الحاسوبية الكمومية.

إلى جانب تحقيق تفوق الكم، يقوم فريق USTC بالدفع إلى الأمام مع مزيد من البحث في المجالات الحرجة مثل تصحيح الخطأ الكمومي، وتشابك الكم، والكيمياء الكمومية.

من خلال تنفيذ بنية Qubit ذات الشبكة ثنائية الأبعاد، فقد عززت معدلات الترابط بين Qubit ونقل البيانات، وهو أمر بالغ الأهمية لزيادة أنظمة الكم.

وفي الوقت الحالي، يعمل الباحثون على دمج تصحيح خطأ الكم باستخدام رمز سطح المسافة 7، مع خطط مستقبلية لتوسيع هذا إلى مسافات 9 و 11.

تعد هذه الابتكارات حاسمة لتطوير الحوسبة الكمومية التي تتحمل الأخطاء، وهي خطوة أساسية نحو تطبيقات عملية واسعة النطاق للمعالجات الكمومية.

حصل نجاح Zuchongzhi-3 على اعتراف واسع النطاق من المجتمع العلمي، وصفها المراجعون الخبراء بأنها قفزة كبيرة في الحوسبة الكمومية الفائقة، مما يمثل ترقية كبيرة من التكرارات السابقة.

كما نشرت مجلة “Physics”، مقالة وجهة نظر متعمقة تحلل مساهماتها الرائدة والآثار الأوسع على مستقبل الحوسبة الكمومية، مع استمرار البحث في الأبحاث، يضع أداء Zuchongzhi-3 الذي يحطم الرقم القياسي معيارا جديدا في البحث عن حلول الحوسبة الكمومية الأكثر قوة وعملية.