حقق مختبر الحوسبة الكمومية التابع لشركة جوجل إنجازًا مهماً. ففي يوم أمس الاثنين، كشفت الشركة أن شريحة الحوسبة الكمومية الجديدة الخاصة بها، Willow ويلو، قادرة على أداء تحدي حوسبة في أقل من خمس دقائق – وهي العملية التي تقول جوجل إنها ستستغرق 10 سبتلييون سنة، أو أكثر من عمر الكون، من أسرع أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم.
هذه قفزة كبيرة من عام 2019 عندما أعلنت جوجل أن معالجها الكمومي يمكنه إكمال معادلة رياضية في ثلاث دقائق، على عكس 10000 عام على جهاز كمبيوتر عملاق. وقد عارضت شركة آي بي إم هذا الادعاء في ذلك الوقت.
إلى جانب الأداء الأقوى، وجد الباحثون أيضًا طريقة لتقليل الأخطاء، وهو ما تسميه جوجل “أحد أعظم التحديات في الحوسبة الكمومية”. فبدلاً من البتات، التي تمثل إما 1 أو 0، تستخدم الحوسبة الكمومية كيوبتات، وهي وحدة يمكن أن توجد في حالات متعددة في نفس الوقت، مثل 1 و0 وأي شيء بينهما.
وكما أشارت جوجل، فإن البتات الكمومية معرضة للأخطاء لأنها “تميل إلى تبادل المعلومات بسرعة مع بيئتها”. ومع ذلك، اكتشف باحثو جوجل طريقة لتقليل الأخطاء عن طريق إدخال المزيد من البتات الكمومية إلى النظام وتمكنوا من تصحيحها في الوقت الفعلي. ونُشرت نتائجهم في مجلة Nature.
يُعرف هذا الإنجاز التاريخي في هذا المجال باسم “أقل من العتبة” – القدرة على تقليل الأخطاء مع زيادة عدد البتات الكمومية”، كما كتب مؤسس Google Quantum AI هارتموت نيفين على مدونة جوجل. “يجب أن تثبت أنك أقل من العتبة لإظهار تقدم حقيقي في تصحيح الأخطاء، وكان هذا تحديًا بارزًا منذ قدم بيتر شور تصحيح الأخطاء الكمومية في عام 1995”.
وفقًا لنيفين، فإن Willow، التي تحتوي على 105 بتات كمومية، “تتمتع الآن بأفضل أداء في فئتها”. فيما تعمل Microsoft وAmazon وIBM على أنظمة الحوسبة الكمومية الخاصة بها.
الهدف التالي لشركة جوجل هو إجراء أول عملية حسابية “مفيدة تتجاوز الكلاسيكية” والتي تكون “ذات صلة بتطبيق في العالم الحقيقي” ولا تستطيع أجهزة الكمبيوتر التقليدية تحقيقها. يقول نيفين إن تكنولوجيا الكم في المستقبل ستكون “لا غنى عنها” لجمع بيانات تدريب الذكاء الاصطناعي، مما يساعد في نهاية المطاف على “اكتشاف أدوية جديدة، وتصميم بطاريات أكثر كفاءة للسيارات الكهربائية، وتسريع التقدم في الاندماج النووي وبدائل الطاقة الجديدة”.
