متخصصان سرعت محاسبات کوانتومی را ۴۵ برابر بهبود بخشیدند

دو محقق علوم رایانه دانشگاه «UCLA» نشان داده‌اند کامپایلرهای کنونی که نحوه استفاده از مدارها برای اجرای برنامه‌های کوانتومی را تعیین می‌کنند، مانع از دسترسی کامپیوترهای کوانتومی به عملکرد بهینه می‌شوند و با بهبود طراحی، می‌توان سرعت محاسبه را تا ۴۵ برابر افزایش داد.

این دو فرد توانسته‌اند خانواده‌ای از مدارهای معیار کوانتومی با اندازه یا عمق بهینه شناخته شده ایجاد کنند. در طراحی کامپیوتر، عمق کمتر مدار منجر به انجام محاسبات با سرعت بالاتر می‌شود. مدارهای کوچک همچنین به معنای انجام محاسبات بیشتر در کامپیوترهای کنونی خواهد بود. طراحان می‌توانند از این معیارها برای بهبود ابزارهای طراحی استفاده کرده تا به بهترین طراحی مدار دست پیدا کنند.

محقق ارشد این مقاله، «جیسون کنگ» اعلام کرده:

malltina

«ما به روش اندازه‌گیری و سپس بهبود اعتقاد داریم و حالا که توانسته‌ایم شکاف بهینگی را مشخص کنیم، به دنبال توسعه ابزارهای کامپایل کوانتومی بهتر هستیم و امیدواریم جامعه محققان دنیای کوانتوم نیز در این مسیر گام بردارند.»

کنگ و محقق دوم، «دنیل تن» معیارهای خود را در چهار ابزار کامپایل کوانتومی پراستفاده مورد آزمایش قرار دادند. این معیارها از سوی این پژوهشگران «QUEKO» نامگذاری شده و به صورت متن باز توسعه پیدا کرده و می‌توان به مخزن آن در گیت هاب دسترسی پیدا کرد.

کامپیوترهای کوانتومی

کامپیوترهای کوانتومی از مکانیک کوانتومی برای اجرای حجم بالای محاسبات به صورت همزمان استفاده می‌کنند و می‌توانند ابررایانه‌های کنونی را شکست دهند، با این حال مشکلات زیادی درباره آن‌ها وجود دارد و هنوز نتوانسته‌اند دنیای آزمایشگاه را ترک کنند. برای مثال به علت حساسیت نحوه عملکرد مدارهای کوانتومی، هرگونه تغییر مانند نوسانات کوچک دما می‌تواند در محاسبات تاثیرگذار باشند.

این اولین باری نیست که کنگ در این زمینه فعالیت می‌کند و در اوایل قرن بیست و یکم نیز تلاش‌های مشابهی برای بهینه‌سازی طراحی مدارهای مجتمع در کامپیوترهای کلاسیک انجام داد که نتیجه آن، پیشرفت دو نسلی در سرعت پردازش کامپیوترها بود و برای این کار تنها طراحی لایه‌ها بهینه‌سازی شد و فاصله میان ترانزیستورها کاهش پیدا کرد.

به اعتقاد مدیر مرکز علوم و مهندسی کوانتومی UCLA، «مارک گیور» پردازنده‌های کوانتومی کنونی بسیار محدود به دخالت‌های محیطی هستند که همین موضوع محدودیت شدیدی در مدت زمان محاسبات ایجاد می‌کند و در همین راستا، پژوهش اخیر از اهمیت بالایی برخوردار است. این تحقیق نشان می‌دهد که مدارهای کوانتومی کنونی کارآمد نیستند و باید بهینه شوند تا امکان اجرای الگوریتم‌های طولانی توسط آن‌ها وجود داشته باشد.

malltina

مطالب مرتبط

IBM در پی عرضه سیستم کوانتومی ۱۱۲۱ کیوبیت در ۲۰۲۳ است

IBM نقشه راه توسعه رایانش کوانتومی را اعلام کرد. این شرکت به دنبال عرضه کامپیوتر کوانتومی با قدرت محاسباتی ۱۱۲۱ کیوبیت در سال ۲۰۲۳ است.IBM تصاویر یک سیستم خنک کننده با طول و عرض به ترتیب ۳.۶ و ۱.۸ متر منتشر کرده که قرار است پردازنده ۱۱۲۱ کیوبیتی این شرکت به نام IBM Quantum Condor... ادامه مطلب

چین مدعی دستیابی به برتری کوانتومی شد؛ ساخت کامپیوتری قوی‌تر از Sycamore گوگل

یک فیزیکدان چینی مدعی ساخت یک کامپیوتر کوانتومی با عملکرد بسیار بالاتر نسبت به رقبای غربی شده که البته در آینده باید چنین ادعایی مورد تایید قرار بگیرد.«پن جیانوی»، فیزیکدان دانشگاه «علم و فناوری چین» در تاریخ ۱۵ شهریور در سخنرانی خود در دانشگاه «Westlake» از دستیابی به برتری کوانتومی خبر داد. این فیزیکدان ادعا... ادامه مطلب

احتمال بروز اختلال در عملکرد کامپیوترهای کوانتومی به خاطر تشعشعات کیهانی

طبق پژوهشی جدید تشعشعات کیهانی ممکن است رایانش کوانتومی را دچار اختلال کنند. در سال های اخیر بسیاری از متخصصان گفته اند که کامپیوترهای کوانتومی میتوانند به کشفیات کاملا جدیدی کمک کنند و سرعت و پیچیدگی محاسباتی این کامپیوترها عاقبت تحقیقات علمی را دستخوش تحولات بنیادی خواهد کرد.اما حالا طبق پژوهشی که در نشریه نیچر... ادامه مطلب

شرکت NEC از کوچکترین ابررایانه هوش مصنوعی دنیا رونمایی کرد

NEC از ساخت کوچکترین سوپرکامپیوتر دنیا خبر داد. به گفته سازنده این محصول قدرت بسیار بالایی در پردازش وظایف مرتبط با یادگیری ماشینی و هوش مصنوعی دارد.شرکت NEC با رونمایی از پلتفرم SX-Aurora TSUBASA AI قصد دارد پردازش نرده‌ای (اسکالر) و برداری و همچنین زیرسیستم حافظه حجیم را به طیف گسترده‌ای از نرم افزارها بیاورد.... ادامه مطلب

IBM قدرت کامپیوتر کوانتومی خود را دو برابر کرد؛ دستیابی به حجم کوانتومی ۶۴

IBM با استفاده از یک سیستم با ۲۷ کیوبیت و رسیدن به حجم کوانتومی ۶۴ که دو برابر سیستم ۲۸ کیوبیتی آن محسوب می‌شود، به یک دستاورد بزرگ در زمینه رایانش کوانتومی دست پیدا کرد.حجم کوانتومی معیاری برای نمایش قدرت کامپیوترهای کوانتومی محسوب می‌شود و طول و پیچیدگی مدارهای کوانتومی را اندازه‌گیری می‌کند. نزدیک به... ادامه مطلب

دانشمندان با ترفندی جدید ثبات عملیاتی سیستم‌ کوانتومی را ۱۰ هزار برابر ارتقا دادند

سیستم کوانتومی توانایی‌های زیادی دارد، با این حال دانشمندان قادر به ساخت سیستمی با فعالیت طولانی مدت و پایدار نیستند، موضوعی که اخیرا محققان دانشگاه «شیکاگو» روی آن تمرکز و به یک موفقیت بزرگ دست پیدا کرده‌اند.کامپیوترهای کوانتومی زمانی کارآمد می‌شوند که ما از ارتباط حالت‌‌های الکترون‌ها با یکدیگر اطلاع پیدا کنیم، با این حال... ادامه مطلب

نظرات ۰

وارد شوید

برای گفتگو با کاربران، وارد حساب کاربری خود شوید.

ورود

رمزتان را گم کرده‌اید؟