یک کامپیوتر کوانتومی ساخت چینی می تواند مسئله ای را که یک ابر کامپیوتر در دو و نیم میلیارد سال حل می کند را در دویست ثانیه حل کند. این کامپیوتر در دانشگاه علم و صنعت در هفی چین توسعه یافته است ، و توجه جهانیان را به دلیل سرعت پردازش بالا را به خود اختصاص داده است. طبق یافته های منتشر شده در Science و گزارش شده توسط Nature ، سیستم جدید ظاهراً اولین نمایش قطعی “برتری کوانتومی” با استفاده از پرتوهای لیزر است که از نظر ریاضی با استفاده از رایانه های باینری سنتی امکان پذیر نیست.
سال گذشته ، هنگامی که Google اعلام کرد کامپیوتر کوانتومی Sycamore به برتری کوانتومی دست یافته است، عناوین اصلی اخبار جهان را به خود جلب کرد. Sycamore می تواند محاسباتی را در 200 ثانیه انجام دهد که برای سریعترین ابر رایانه ها حدود 10 هزار سال طول می کشد. اخیراً ، چین یک سیستم محاسبات کوانتومی را توسعه داده است که گزارش می شود 10 میلیارد بار سریعتر از Google’s Sycamore است. محققان دانشگاه علم و صنعت چین توضیح دادند که این نمونه اولیه کامپیوتر کوانتومی به نام جیژانگ در چند دقیقه نتیجه ای گرفت که بیش از 2 میلیارد سال برای سومین ابر رایانه قدرتمند جهان زمان می برد.
طبق گزارش مجله Science ، جیژانگ می تواند حداکثر 76 فوتون را از طریق نمونه گیری بوزون گوسی ، یک الگوریتم شبیه سازی استاندارد ، که از ذرات نور ارسال شده از طریق یک مدار نوری برای اندازه گیری خروجی استفاده می کند ، تشخیص دهد. نمونه گیری بوسون توسط اسکات آرونسون و الکس آرخیپوف در سال 2011 به عنوان روشی آزمایشی برای اثبات برتری کوانتومی ابداع شد. در اینجا توزیع احتمال بسیاری از بوزون ها (یک ذره اساسی که شامل فوتون ها است) محاسبه می شود.
احتمال تشخیص بوزون در یک موقعیت معین را می توان از یک معادله در بسیاری از موارد ناشناخته محاسبه کرد.لو چائویانگ ، استاد مسئول آزمایش در USTC اظهار داشت كه جیوژانگ با دستكاری ذرات نور به موفقیت بزرگی دست یافت. این فرایند متفاوت از رویکردی است که توسط گوگل استفاده شده است ، و از فلز ابررسانا برای ساخت مدارهای کامپیوتر کوانتومی برای دستکاری کیوبیت ها استفاده کرده است. Qubits یا کوانتوم بیت مترادف با بیت های باینری کامپیوتر کلاسیک است ، اما بر خلاف بیت های باینری ، می تواند به طور همزمان در بسیاری از حالت ها وجود داشته باشد.
رویکرد مشابهی نیز توسط IBM اعمال شده است. هر دو غول فناوری مبالغ زیادی را در مدارهای ابررسانا سرمایه گذاری کرده اند تا تحقیقات محاسبات کوانتومی را تا سر حد ممکن پیش ببرند. در همین حال ، هانی ول و IonQ در حال توسعه معماری های رایانه ای جایگزین کامپیوتر کوانتومی هستند که شامل به دام انداختن یون ها باشد. علاوه بر این ، رایانه کوانتومی Silicon Quantum در استرالیا برای سیستم های کوانتومی خود از کیوبیت های سیلیکون چرخشی استفاده می کند.
در مقایسه ، برای جیوژانگ ، تیم تحقیقاتی به سرپرستی فیزیکدان کوانتوم جیان وی پان در دانشگاه علم و صنعت چین ، یک دستگاه بزرگ رومیزی متشکل از لیزر به عنوان منبع نور و تقسیم کننده پرتو برای کمک به ایجاد فوتون های جداگانه ، ایجاد کردند. صدها منشور و ده ها آینه برای فراهم کردن مسیرهای تصادفی برای حرکت فوتون ها استفاده شده اند.مجله Wired اشاره می کند که می توان تصور کرد که هر فوتونی که در پایان فرآیند خوانده می شود تقریباً معادل خواندن یک کیوبیت روی پردازنده ای مانند Google است که نتیجه محاسبه را نشان می دهد.
محققان کامپیوتر کوانتومی چینی ، جیوژانگ را، به 300 جدا کننده پرتو و 75 آینه مجهز کردند. در حین اجرای آزمایشی به مدت 200 ثانیه ، حداکثر 76 کلیک فوتونی خروجی مشاهده شد در حالی که متوسط تعداد فوتون شناسایی شده توسط نمونه اولیه 43 است. در مقایسه ، ابر رایانه چینی ، TaihuLight ، 2.5 میلیارد سال طول می کشید تا به همان نتیجه برسد.
از جیژانگ نمی توان بلافاصله در برنامه های واقعی استفاده کرد. برای انجام محاسبات مختلف این کامپیوتر کوانتومی نیاز به کار با تراشه قابل برنامه ریزی دارد. همچنین پرداختن به شایعات در مورد تهدید آن برای ارز رمزنگاری شده ، یا هرگونه رمزگذاری مورد استفاده در سیستم های مالی ، ارتباطی و دولتی در حال حاضر ؛ گزارش شده است که جیوژانگ قادر به حل مشکل فاکتورینگ نیست که برای رمزگشایی اطلاعات رمزگذاری شده بسیار مهم است.
فوق العادست