شرکت IBM بالاخره توانست برتری پردازش کوانتومی را اثبات کند

در سال 1994 میلادی، پیتر شور، پروفسور ریاضیات کاربردی در انستیتو MIT الگوریتمی تاریخی برای پردازش کوانتومی توسعه داد که با بهره گیری از تکنولوژی کامپیوترهای کوانتومی قادر به فاکتورگیری از ارقام بود. طی دهه بعدی، این الگوریتم بارها پتانسیل های بیشتر پردازش کوانتومی را در قیاس با سیستم های کلاسیک به تصویر کشید. اما محققان هیچوقت قادر به اثبات این مسائل نبودند که آیا پردازش کوانتومی سرعت بالاتری نسبت به پردازش کلاسیک دارد و یا اینکه سیستم های کلاسیک به کمک الگوریتم های قدرتمند قادر به پیشی گرفتن از نمونه های کوانتومی هستند یا خیر.

اما بالاخره اوضاع تغییر کرده است. دکتر سرگئی براوی و تیم او در کمپانی IBM اخیراً اثباتی ریاضیاتی توسعه داده اند که در مواردی خاص، برتری بی چون و چرای الگوریتم کوانتومی را نسبت به نمونه های کلاسیک به نمایش در می آورد. این اثبات نشان می دهد که در مواردی خاص، الگوریتم کوانتومی بدون توجه به تعداد درون دادها قادر به حل معادله در تعداد مشخصی از مراحل است. در یک کامپیوتر کلاسیک اما هرچه درون دادها بیشتر باشند، گام هایی که برای حل معادله برداشته می شود نیز بیشتر است.

دکتر براوی می گوید: «هدف اصلی ما این نیست که بگوییم ناگهان یک الگوریتم کوانتومی بسیار مهم یا مسئله ای کاربردی و جالب کشف کرده ایم. ما از خودمان پرسیدیم که می توانیم الگوریتم های کلاسیک و کوانتومی را با عمقی پایدار از یکدیگر تمیز دهیم یا خیر. با افزایش ابعاد مسئله، مدت زمان اجرای الگوریتم های کوانتومی پایدار باقی می ماند اما تعداد کل اعمال افزایش می یابد». همانطور که متخصص IBM هم می گوید، این اثبات به هیچ وجه به حل هیچ یک از مسائل کامپیوتری فعلی کمکی نمی کند.

در عوض، «این دانش به ما کمک می کند تا کامپیوترهای کوانتومی قدرتمندتری بسازیم» و «شاید این مسیر در آینده به الگوریتم های کاربردی تر منتهی شود».ناگفته نماند که این الگوریتم های آتی لزوماً برای سیستم های کوانتومی توسعه نمی یابند و تحقیق اخیر می تواند به بهبود سیستم های هیبریدی کلاسیک-کوانتومی نیز منجر شود.