ادعای بزرگ چین: ساخت کامپیوتر کوانتومی که 20 میلیارد سال از قوی‌ترین ابرکامپیوتر دنیا سریع‌تر است

دانشمندان چینی مدعی ساخت رایانه کوانتومی جدیدی شده‌اند که ظاهراً یک مسئله ریاضی بسیار پیچیده را در یک میلیونیم ثانیه حل کرده؛ این یعنی رایانه مذکور بیش از 20 میلیارد سال زودتر از سریع‌ترین ابررایانه جهان قادر به انجام این کار بوده است.

براساس گزارش‌های منتشرشده، نمونه اولیه این رایانه کوانتومی که JiuZhang 3 نام دارد، همچنین با یک میلیون برابر سرعت محاسباتی بیشتر، رکوردی را شکسته است که نسخه قبلی همین رایانه، آن را در این زمینه ثبت کرده بود. اولین رایانه JiuZhang که نام آن از یک کتاب درسی ریاضیات باستانی گرفته شده است، توسط تیمی از دانشگاه علم و فناوری چین در سال 2020 ساخته شد.

ابررایانه‌های این سری از فوتون‌ها (ذرات ریز و بدون جرمی که با سرعت نور حرکت می‌کنند) به‌عنوان واسطه فیزیکی برای محاسبات استفاده می‌کنند که هرکدام یک کیوبیت (واحد پایه اطلاعات کوانتومی) را با خود حمل می‌کند. پس از افزایش تعداد فوتون‌ها از 76 به 113 مورد در دو نسخه ابتدایی این کامپیوتر، دانشمندان چینی در آخرین نسخه مدعی شده‌اند که این میزان را به 255 رسانده‌اند.

آزمایش رایانه کوانتومی Jiuzhang 3

آن‌ها برای آزمایش JiuZhang 3 از یک مسئله پیچیده براساس نمونه‌برداری بوزون تابع گاوسی استفاده کردند که رفتار ذرات نوری را که از میان پیچ‌و‌خم کریستال‌ها و آینه‌ها عبور می‌کنند، شبیه‌سازی می‌کند. نمونه‌برداری بوزون می‌تواند درزمینه رمزنگاری کاربردهایی داشته باشد. به گفته محققان، JiuZhang 3 مشکلی که بالاترین میزان پیچیدگی را داشته، حل کرده و نکته قابل‌توجه اینکه ظاهراً این کار را در یک میلیونیم ثانیه انجام داده است.

طبق ادعای محققان، سریع‌ترین ابررایانه کلاسیک با نام Frontier که توسط ایالات‌متحده ساخته شده و در اواسط سال 2022 به‌عنوان قوی‌ترین ابررایانه جهان معرفی شد، بیش از 20 میلیارد سال طول می‌کشد تا همین کار را انجام دهد.

چین، ایالات‌متحده و کشورهای جهان درحال یک رقابت جذاب برای دستیابی به «برتری کوانتومی» هستند؛ نقطه‌ای که در آن یک ماشین می‌تواند از کامپیوترهای کلاسیک بهتر عمل کند و مشکلاتی را برطرف کند که از دسترس قابلیت ماشین‌های معمولی خارج است. اما آن‌ها از روش‌های مختلفی برای رسیدن به هدف خود استفاده می‌کنند و استفاده از پردازنده‌های فوتونیک تنها یکی از چندین نوع محاسبات کوانتومی محسوب می‌شود.

نتایج این پروژه به‌صورت مقاله‌ای در مجله Physical Review Letters منتشر شده است.