تويت
سيكون للكمبيوتر الكمومي المستقبلي القدرة على إجراء حسابات إعجازية حتى بالنسبة للكمبيوترات الخارقة الموجودة حاليًا. أظهر باحثون من المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ ETH، ولأول مرة، إمكانية تصحيح الأنظمة الكمومية للأخطاء آليًا، ويتم ذلك بسرعة واستمرارية تسمح باستخدام الأنظمة الكمومية في الممارسة العملية.
يقول آندرياس فالراف Andreas Wallraff، مدير المركز الكمومي للمعهد السابق ذكره، في هذا الشأن :«إن إمكانية تصحيح الكمبيوتر الكمومي -الذي يعمل بالبتات الكمومية (الكيوبت qubits)- الأخطاء بشكلٍ سريع ومتكرر يعد خطوة عملاقة في الطريق نحو صنع كمبيوتر كمومي عملي».
بسبب اعتمادها على الأنظمة الكمومية فإن وحدات تشغيل هذه الكمبيوترات الجديدة حسّاسة للغاية ويجب أن تُحفظ في درجات حرارة منخفضة جدًا فوق الصفر المطلق بقليل.
الصفر المطلق = 273 درجة مئوية تحت الصفر.
يجري حاليًا تحري واستكشاف عمليات تصحيح الأخطاء، ويستخدم النظام قيد الدراسة 17 كيوبت ويعمل في درجة حرارة لا تتجاوز 0.01 كيلفن، أي أعلى من الصفر المطلق بمقدار يسير جدًا.
في هذه الحرارة تكون الكيوبتات ناقلةً ممتازة للكهرباء التي تمر فيها دون مقاومة. تسعة من الكيوبتات الـ17 تلك تشكلُّ مربعًا من ثلاثة صفوف. تمر كل الحسابات على تلك الوحدات التسع، وهي العقل المدبر للكمبيوتر.
فيما تعمل الوحدات الثمانية المتبقية كمراقبةٍ للعمليات وتسمح بالكشف عن الأخطاء في النظام. إذا ما تمكنت الكيوبتات من كشف الأخطاء سيتمكن النظام من تصحيح نفسه. ويمكن للكمبيوتر بفضل هذه العملية الوصول إلى المشكلات المؤثرة على النظام، ليتم التعامل معها.
يقول سيباستيان كرينر المشارك في ورقة البحث موضحًا :«لا نقوم حاليًا بتصحيح الأخطاء في الكيوبتات مباشرة، لكن ذلك ليس ضروريًا في معظم العمليات الحسابية».
يؤكد البحث الجديد أن النظام المصحح للأخطاء ممكن وعملي، لكننا لسنا في زمنٍ يعتبر فيه الكمبيوتر الكمومي معصومًا عن الخطأ بعد.
جاء في ورقة البحث أيضًا: «برهنّا من خلال الدورات الكمومية عالية الأداء والسريعة والمتكررة لتصحيح الأخطاء- إلى جانب التطورات في المصائد الأيونية- أن الحوسبة الكمومية المصححة للأخطاء أمرٌ ممكن».
لا تُعد هذه المقاربة الوحيدة في محاولة تصحيح الأخطاء، فقدظهرت مؤخرًا بعض الحلول الكمومية المحتملة الأخرى.
قد لا يكون الكمبيوتر الكمومي موجودًا اليوم عمليًا، لكن العلماء لا يدخرون جهدًا في معالجة المعضلات التي تعترض طريقهم.
المصدر:ibelieveinsci
يقول آندرياس فالراف Andreas Wallraff، مدير المركز الكمومي للمعهد السابق ذكره، في هذا الشأن :«إن إمكانية تصحيح الكمبيوتر الكمومي -الذي يعمل بالبتات الكمومية (الكيوبت qubits)- الأخطاء بشكلٍ سريع ومتكرر يعد خطوة عملاقة في الطريق نحو صنع كمبيوتر كمومي عملي».
بسبب اعتمادها على الأنظمة الكمومية فإن وحدات تشغيل هذه الكمبيوترات الجديدة حسّاسة للغاية ويجب أن تُحفظ في درجات حرارة منخفضة جدًا فوق الصفر المطلق بقليل.
الصفر المطلق = 273 درجة مئوية تحت الصفر.
يجري حاليًا تحري واستكشاف عمليات تصحيح الأخطاء، ويستخدم النظام قيد الدراسة 17 كيوبت ويعمل في درجة حرارة لا تتجاوز 0.01 كيلفن، أي أعلى من الصفر المطلق بمقدار يسير جدًا.
في هذه الحرارة تكون الكيوبتات ناقلةً ممتازة للكهرباء التي تمر فيها دون مقاومة. تسعة من الكيوبتات الـ17 تلك تشكلُّ مربعًا من ثلاثة صفوف. تمر كل الحسابات على تلك الوحدات التسع، وهي العقل المدبر للكمبيوتر.
فيما تعمل الوحدات الثمانية المتبقية كمراقبةٍ للعمليات وتسمح بالكشف عن الأخطاء في النظام. إذا ما تمكنت الكيوبتات من كشف الأخطاء سيتمكن النظام من تصحيح نفسه. ويمكن للكمبيوتر بفضل هذه العملية الوصول إلى المشكلات المؤثرة على النظام، ليتم التعامل معها.
يقول سيباستيان كرينر المشارك في ورقة البحث موضحًا :«لا نقوم حاليًا بتصحيح الأخطاء في الكيوبتات مباشرة، لكن ذلك ليس ضروريًا في معظم العمليات الحسابية».
يؤكد البحث الجديد أن النظام المصحح للأخطاء ممكن وعملي، لكننا لسنا في زمنٍ يعتبر فيه الكمبيوتر الكمومي معصومًا عن الخطأ بعد.
جاء في ورقة البحث أيضًا: «برهنّا من خلال الدورات الكمومية عالية الأداء والسريعة والمتكررة لتصحيح الأخطاء- إلى جانب التطورات في المصائد الأيونية- أن الحوسبة الكمومية المصححة للأخطاء أمرٌ ممكن».
لا تُعد هذه المقاربة الوحيدة في محاولة تصحيح الأخطاء، فقدظهرت مؤخرًا بعض الحلول الكمومية المحتملة الأخرى.
قد لا يكون الكمبيوتر الكمومي موجودًا اليوم عمليًا، لكن العلماء لا يدخرون جهدًا في معالجة المعضلات التي تعترض طريقهم.
المصدر:ibelieveinsci