دستاورد محققان چینی: ساخت تراشه کوانتومی هزار تریلیون برابر سریع‌تر از برترین ابرکامپیوتر جهان

محققان دانشگاه علم‌وفناوری چین (USTC) به‌تازگی از نمونه اولیه تراشه کوانتومی رونمایی کرده‌اند که ادعا می‌شود یک‌میلیون بار سریع‌تر از پردازنده کوانتومی Sycamore گوگل و هزار تریلیون برابر سریع‌تر از ابرکامپیوترهاست.

این تراشه کوانتومی Zuchongzhi-3 نام دارد. دانشگاه علم‌وفناوری چین در بیانیه مطبوعاتی خود گفته این تراشه ۱۰۵ کیوبیت و ۱۸۲ جفت‌کننده (Coupler) دارد و برتری خود را در کارهایی مثل نمونه‌برداری تصادفی مدارهای کوانتومی نشان داده است. هنوز درباره صحت این آمار تردیدهایی وجود دارد اما در مقام مقایسه، پردازنده کوانتومی Sycamore گوگل فقط ۶۷ کیوبیت دارد.

چینی‌ها ادعا می‌کنند سریع‌ترین تراشه کوانتومی جهان را ساخته‌اند

پردازنده Zuchongzhi-3 با زمان همدوسی ۷۲ میکروثانیه می‌تواند عملیات‌های پیچیده را اجرا کند و به صحت عملکرد با گیت تک-کیوبیت با نرخ 99.90 درصد دست یافته است. این نرخ در تراشه چینی‌ها برای گیت‌های دو-کیوبیتی 99.62 درصد و برای صحت خوانش موازی 99.13 درصد است.

نتایج آزمایش‌های جدید محققان چینی در نشریه Physical Review Letters به چاپ رسیده و هم‌اکنون در دسترس عموم قرار دارد. در بخشی از این مقاله آمده است: «موفق شدیم عملیات نمونه‌برداری مدار تصادفی (RCS) را در مقیاسی بزرگ‌تر از دستاورد گوگل اجرا کنیم و فاصله رایانش کلاسیک و کوانتومی را افزایش دهیم.» در سال‌های گذشته، 2 شرکت گوگل و تیم تحقیقات Zuchongzhi برای ساخت تراشه‌ها و کامپیوترهای کوانتومی رقابت بسیار تنگاتنگی داشته‌اند.

در گذشته، پردازنده Sycamore گوگل توانسته بود عملیات RCS را فقط در ۲۰۰ ثانیه انجام دهد و رکورد بی‌نظیری به‌ جا بگذارد. جالب است بدانید شبیه‌سازی آن در سریع‌ترین ابررایانه جهان آن زمان حدود ۱۰ هزار سال زمان می‌برد.

محققان دانشگاه علم‌وفناوری چین از هزار و 400 تراشه گرافیکی A100 انویدیا بهره بردند تا دقیقاً همین فرایند را در سال ۲۰۲۳ طی فقط ۱۴ ثانیه انجام دهند و برتری گوگل را رد کنند. همین تیم سال ۲۰۲۰ از پردازنده کوانتومی فوتونیک به نام Jiuzhang رونمایی کرده بود.

غول‌های بزرگ فناوری سال‌های گذشته سرمایه‌گذاری سنگینی روی ساخت تراشه‌ها و کامپیوترهای کوانتومی انجام داده‌اند؛ برای مثال، گوگل سال جاری از تراشه کوانتومی با نام ویلو رونمایی کرد که می‌تواند مسئله‌ای را که حل آن برای یک کامپیوتر معمولی ۱۰,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰ سال طول می‌کشد، فقط در ۵ دقیقه حل کند.

مایکروسافت نیز به‌تازگی از تراشه کوانتومی جدید خود با نام Majorana 1 رونمایی کرده که قدرت پردازشی خارق‌العاده‌ای دارد.