ماذا حدث للتو؟ في عام 2019، حقق حاسوب جوجل الكمي Sycamore ما يسمى بسجل التفوق الكمي من خلال إكمال مهمة محددة في 200 ثانية والتي كان من الممكن أن يستغرق إكمالها حاسوب عملاق كلاسيكي 10000 عام. كان هناك بعض الجدل حول هذا الإنجاز، ولكن بشكل عام، صمد ادعاء جوجل أمام اختبار الزمن – حتى الآن. في الشهر الماضي، قالت شركة تسمى Quantinuum إنها وصلت إلى عتبة أداء تصحيح الأخطاء التي اعتقد الكثيرون أنها كانت على بعد سنوات.
تمكن حاسوب كمي جديد بسعة 56 كيوبت، من نوع H2-1، من إزاحة حاسوب Sycamore الكمي التابع لشركة Google من سجله في “التفوق الكمي” بمقدار 100 ضعف.
الآن، أصبح هذا اللقب من نصيب شركة كمبيوتر تدعى Quantinuum، والتي أجرت تجارب متعددة على حاسوبها الكمي بين يناير/كانون الثاني ويونيو/حزيران 2024. وتزعم الشركة أن حاسوبها وصل إلى عتبة أداء تصحيح الأخطاء التي يعتقد العديد من الخبراء أنها لا تزال على بعد سنوات.
نشرت الشركة نتائجها الشهر الماضي في دراسة تم تحميلها على قاعدة بيانات ما قبل الطباعة arXiv. ولم تتم مراجعة الدراسة من قبل النظراء بعد.
تؤكد شركة Quantinuum أنها أثبتت تحسنًا كبيرًا في الأداء باستخدام خوارزمية أخذ العينات من الدوائر العشوائية. وقد حققت نتيجة معيارية للانتروبيا المتقاطعة الخطية (XEB) تقدر بنحو 0.35، أي أفضل من العروض التوضيحية السابقة بأكثر من 100 مرة.
وفقًا لشركة Quantinuum، فإن H2-1 المزود بـ 32 كيوبتًا ماديًا يدعم إنشاء أربعة كيوبتات منطقية عالية الموثوقية تعمل “بأفضل من نقطة التعادل” – وهو ما يمثل خطوة كبيرة نحو الحوسبة الكمومية المقاومة للأخطاء. وهذا يعني أن الكيوبتات المنطقية أكثر موثوقية من الكيوبتات المادية التي تتكون منها، وهو حد أساسي لتصحيح الأخطاء الكمومية العملية.
كما تبين أن معدلات أخطاء الدائرة المنطقية أقل بما يصل إلى 800 مرة من معدلات أخطاء الدائرة الفيزيائية المقابلة، وهو ما لم تقترب منه أي شركة أخرى في مجال الحوسبة الكمية، وفقًا لما ذكرته شركة Quantinuum.
يتيح تصحيح الأخطاء لأجهزة الكمبيوتر الكمومية إجراء حسابات أطول وأكثر تعقيدًا من خلال حماية المعلومات الكمومية من الضوضاء وفقدان التماسك. في الحوسبة الكمومية، تكون معدلات الخطأ أعلى بكثير من تلك الموجودة في الحوسبة الكلاسيكية؛ حيث تظهر أجهزة الكمبيوتر الكمومية الحديثة معدلات خطأ تتراوح من 1% إلى 0.1%.
يتميز كمبيوتر Sycamore الكمومي من Google بـ 53 كيوبت وتم تقديمه لأول مرة في عام 2019 عندما أكمل مهمة محددة في 200 ثانية، مسجلاً نتيجة XEB تبلغ حوالي 0.002. ادعت Google أن الأمر كان سيستغرق أكثر أجهزة الكمبيوتر العملاقة الكلاسيكية تقدمًا في العالم، Summit، حوالي 10000 عام لإنهاء المهمة.
باختصار، حققت هذه التقنية إنجازًا مهمًا في مجال الحوسبة الكمومية يُعرف باسم التفوق الكمومي. وفي وقت لاحق، زعمت شركة آي بي إم أن المهمة لن تستغرق سوى يومين ونصف اليوم على نظام كلاسيكي مثل Summit.
ولكن إلياس خان، مؤسس شركة Quantinuum ومديرها التنفيذي للمنتجات، يبدو أنه يتقبل إنجاز شركة Sycamore. وقال: “عندما أصدرت شركة Google في أواخر عام 2019 تفاصيل تجربتها في “التفوق الكمي”، نشر سوندار بيتشاي، الرئيس التنفيذي للشركة، مدونة صمدت أمام اختبار الزمن فيما يتعلق بأهمية الإنجاز الذي تم تحقيقه آنذاك”.
“إن عمل Quantinuum “”يرفع هذا المستوى إلى مستوى حيث نعمل بوضوح الآن في مكان كان متوقعًا منذ فترة طويلة. مكان حيث لا تستطيع أجهزة الكمبيوتر العملاقة الكلاسيكية المنافسة ببساطة وحيث تكون المهمة الحسابية قابلة للقياس وذات صلة.””
