مایکروسافت و کوانتینووم ادعا می کنند که از طریق پروژه مشترک کوانتومی Azure پیشرفت های چشمگیری در زمینه محاسبات کوانتومی داشته اند.
این شرکت ها می گویند که با موفقیت نسل جدیدی از کیوبیت های منطقی بسیار قابل اعتماد را ایجاد کرده اند که برای دستیابی به کاربردهای عملی محاسبات کوانتومی ضروری هستند.
چند ماه پیش، مایکروسافت و کوانتینووم با استفاده از سیستم مجازی سازی کیوبیت مایکروسافت در کیوبیت های تله یونی سری H Quantinuum در ایجاد کیوبیت های منطقی بسیار قابل اعتماد پیشگام شدند.
کوانتوم لاجوردی
در ابتدا، شرکت ها موفق به تولید چهار کیوبیت منطقی از 30 کیوبیت فیزیکی شدند. نرخ خطای منطقی برای تولید 800 برابر بهتر از میزان خطای فیزیکی بود. اگرچه مایکروسافت این موفقیت را چشمگیر می‌دانست، اما همچنان مرزهای خود را پیش می‌برد و نتیجه داد.
در حال حاضر، همکاری گسترش یافته است، و منجر به ایجاد 12 کیوبیت منطقی از 56 کیوبیت فیزیکی در ماشین H2 Quantinuum شده است که وفاداری قابل توجه 99.8٪ را در عملیات دو کیوبیتی نشان می دهد.
تیم ها درهم تنیدگی این کیوبیت های منطقی را در آرایش پیچیده ای به نام حالت گرینبرگر-هورن-زیلینگر (GHZ) نشان دادند که پیچیده تر از آماده سازی های قبلی حالت بل است. این درهم تنیدگی منجر به نرخ خطای مدار 0.0011 شد که به طور قابل توجهی کمتر از نرخ خطای کیوبیت های فیزیکی 0.024 بود. چنین پیشرفت‌هایی نه تنها پتانسیل محاسبات کوانتومی عمیق‌تر را برجسته می‌کنند، بلکه راه را برای محاسبات کوانتومی تحمل‌پذیر خطا هموار می‌کنند که گامی حیاتی در جهت تحقق قابلیت‌های کامل فناوری کوانتومی است.
همکاری بین مایکروسافت و کوانتینووم همچنین نقطه عطفی در کاربرد محاسبات کوانتومی برای مشکلات دنیای واقعی، به ویژه در زمینه شیمی است. با ادغام کیوبیت‌های منطقی با هوش مصنوعی (AI) و محاسبات ابری با کارایی بالا (HPC)، آنها با موفقیت یک مشکل علمی پیچیده برآورد انرژی حالت پایه یک واسطه کاتالیزوری مهم را حل کردند.
این فرآیند با شناسایی فضای فعال کاتالیزور از طریق شبیه سازی HPC آغاز شد. پس از این، کیوبیت های منطقی برای شبیه سازی رفتار کوانتومی فضای فعال به کار گرفته شدند. نتایج اندازه‌گیری از این شبیه‌سازی‌ها سپس برای آموزش یک مدل هوش مصنوعی مورد استفاده قرار گرفت، که در نهایت تخمین دقیقی از انرژی حالت پایه ارائه کرد. این گردش کار انتها به انتها نشان دهنده اولین نمونه ای است که محاسبات کوانتومی، HPC و هوش مصنوعی برای حل یک مشکل علمی ترکیب شده اند و کاربرد عملی فناوری های کوانتومی را نشان می دهد.
در حالی که نتایج کنونی هنوز یک مزیت کوانتومی کامل علمی - که به عنوان توانایی رایانه‌های کوانتومی برای حل مسائل فراتر از دسترس رایانه‌های کلاسیک تعریف می‌شود- را نشان نمی‌دهند، آنها پتانسیل سیستم‌های کوانتومی را برای عملکرد بهتر از روش‌های کلاسیک در سناریوهای خاص نشان می‌دهند. رویکرد ترکیبی به کار رفته در این مطالعه نشان می‌دهد که چگونه محاسبات کوانتومی می‌تواند دقت محاسبات شیمیایی را، به‌ویژه برای مشکلات پیچیده‌ای که برای سیستم‌های کلاسیک چالش برانگیز هستند، افزایش دهد.
نمایش موفقیت‌آمیز این گردش کار ترکیبی نه تنها قابلیت‌های کیوبیت‌های منطقی را برجسته می‌کند، بلکه بر اهمیت ادغام محاسبات کوانتومی با سایر فناوری‌های پیشرفته تأکید می‌کند. با ترکیب نقاط قوت کوانتومی، هوش مصنوعی و HPC، محققان می‌توانند راه‌حل‌های نوآورانه‌ای برای چالش‌های علمی فوری ایجاد کنند.
پلتفرم کوانتومی Azure به عنوان یک هاب مرکزی عمل می کند که محاسبات کوانتومی، هوش مصنوعی و محاسبات با عملکرد بالا (HPC) با هم همگرا می شوند. این اکوسیستم برای تسهیل تعاملات یکپارچه بین معماری های سخت افزاری مختلف طراحی شده است و محققان را قادر می سازد تا از نقاط قوت هر فناوری استفاده کنند. با ترکیب قابلیت‌های کوانتومی با هوش مصنوعی، محققان می‌توانند از الگوریتم‌های یادگیری ماشین برای تجزیه و تحلیل مجموعه داده‌های گسترده و استخراج بینش‌های معنی‌دار استفاده کنند که به طور قابل توجهی روند تحقیق و توسعه را سرعت می‌بخشد.
با نگاهی به آینده، مایکروسافت ادعا می کند که متعهد است پلتفرم Azure Quantum خود را برای پشتیبانی از معماری های مختلف کیوبیت، از جمله کیوبیت های اتم خنثی و کیوبیت های توپولوژیکی، ارتقا دهد. هدف ادغام این فناوری‌های متنوع، افزایش قابلیت اطمینان و مقیاس‌پذیری محاسبات کوانتومی است که در نهایت منجر به توسعه سیستم‌هایی می‌شود که قادر به رسیدگی به برخی از اصلی ترین چالش‌های جهان هستند.
توانایی سیستم های ما برای سه برابر کردن تعداد کیوبیت های منطقی در حالی که کمتر از دو برابر کردن کیوبیت های فیزیکی ما از 30 به 56 کیوبیت فیزیکی، گواهی بر وفاداری بالا و اتصال همه جانبه سخت افزار یون به دام افتاده سری H ما است. راجیب هزره، مدیرعامل کوانتینیوم گفت.
"سخت‌افزار فعلی H2-1 ما همراه با سیستم مجازی‌سازی کیوبیت مایکروسافت، ما و مشتریانمان را به طور کامل وارد محاسبات کوانتومی انعطاف‌پذیر سطح 2 می‌کند. این همکاری قدرتمند در صورت ترکیب با ابزارهای پیشرفته هوش مصنوعی و HPC که از طریق Azure ارائه می‌شوند، پیشرفت‌های بزرگ‌تری را باز می‌کند. کوانتومی."
ارسال نظر