الأخبار التكنولوجية والاستعراضات والنصائح!

الكشف عن أول تصميم كامل في العالم لشريحة كمبيوتر كمية من السيليكون

الكشف عن أول تصميم كامل في العالم لشريحة كمبيوتر كمية من السيليكون

في الآونة الأخيرة ، توصل باحثون في جامعة نيو ساوث ويلز (UNSW) إلى نوع جديد من الهندسة المعمارية يستخدم أشباه الموصلات القياسية (المستخدمة في المعالجات التقليدية) لإجراء الحسابات الكمومية.

الكشف عن أول تصميم كامل في العالم لشريحة كمبيوتر كمية من السيليكون

توصل الباحثون في جامعة نيو ساوث ويلز (UNSW) إلى نوع جديد من الهندسة المعمارية يستخدم أشباه الموصلات القياسية (المستخدمة في المعالجات التقليدية) لإجراء الحسابات الكمومية. وهكذا ، تم إنشاء أول معالج كمي كامل ، مما يدل على أن قوة هذه التكنولوجيا يمكن إطلاقها باستخدام نفس النوع من مكونات المعدات التقليدية.

كانت الحوسبة الكمومية العملية في الأخبار طوال هذا العام ، مع تطورات كبيرة على المستوى النظري. بطبيعة الحال ، فإن وضع النظرية موضع التنفيذ هو الجزء الأكثر تعقيدًا في العملية ، وقد انقلب المهندسون والباحثون ضد الجدار الذي تم إنشاؤه في هذا الصدد لسنوات.

الحوسبة الكمومية: القليل من النظرية

الآن ، الرقائق “العادية” للمنتجات التكنولوجية (مثل أجهزة الكمبيوتر أو smartphones) قم بتخزين المعلومات على هيئة وحدات ثنائية (آحاد أو أصفار). يعمل النظام بشكل جيد ، ولكن منطقيًا له حدود من حيث كمية البيانات التي يمكن معالجتها.

من ناحية أخرى ، تمتلك Qubits الحالات 1 و 0 وكلاهما في نفس الوقت ، مما يتسبب في امتلاك أجهزة الكمبيوتر الكمومية قوة حوسبة هائلة. عندما يتم إجراء العمليات الحسابية باستخدام Qubits ، فإن الاحتمالات المقدمة تزداد أضعافًا مضاعفة.

يمكن أن توجد كيبتان في وقت واحد كأربعة احتمالات لأرقام ثنائية البت (00 و 01 و 10 و 11). باستخدام ثلاث وحدات Qubits ، يمكنك تمثيل جميع المجموعات الممكنة المكونة من ثلاثة أرقام (000 ، 001 ، 010 ، 100 ، 011 ، 110 ، 101 ، 111) وأيضًا جميعها في نفس الوقت. تخيل الآن إذا كان لدينا 40 كيوبت ، ولدينا التمثيل الثنائي لكل رقم إلى ما لا نهاية ، وأن نكون قادرين على تمثيل العمليات في كل من هذه الأرقام على حدة وفي وقت واحد. إنها وحشية حقيقية من قابلية المعالجة ، وكذلك بطريقة موازية. هذا ، كما هو موضح بشكل تقريبي ، هو الحوسبة الكمومية.

بالطبع ، الشيء السيئ في الحوسبة الكمومية هو استخدام خاصية معينة للواقع ، حيث توجد الجسيمات فيما يسمونه “ضباب الاحتمالات” حتى تتصل بنظام يحدد خصائصها. هذا الضباب من الاحتمالات له خصائص رياضية مفيدة للغاية إذا كنت تعرف كيفية الإدارة ، وقبل كل شيء ، إذا كنت تعرف بالضبط ما تبحث عنه.

في حين أن الحوسبة التقليدية ثنائية ويتم تمثيلها بواسطة الآحاد والأصفار ، تسمح الحوسبة الكمومية بإنشاء طبقات معقدة لتمثيل الطيف الهائل من الاحتمالات التي توفرها. بعبارة أخرى ، تمثيلها معقد للغاية.

المشكلة هي أن ضباب الاحتمالات هذا ، المسمى أيضًا Qubit ، حساس لهذا السبب. لا يمكنك “القياس” على هذا النحو ، على الأقل ليس بشكل صارم ، كما أنك تميل إلى “الانهيار” عند محاولة القياس. هناك حاجة إلى مئات الآلاف من وحدات Qubits حتى تكون أي عملية حسابية جديرة بالاهتمام ولكي تحدث الانهيارات غير المرغوب فيها. للتأكد من أن Qubits غير المستقرة لا تسبب أخطاء ، يجب تنظيم كود تصحيح خطأ قوي للغاية ، مما يزيد من تعقيد جميع أنواع الحسابات.

أول معالج كمي كامل

كما قلنا في البداية ، تمكن باحثو جامعة نيو ساوث ويلز من إنشاء معالج كمي جديد كامل باستخدام مواد تقليدية. إنها المرة الأولى في التاريخ التي تتم فيها المحاولة – كانت هناك العديد من المحاولات الفاشلة السابقة – لذلك نحن نتحدث عن معلم في التاريخ.

حسنا، ماذا تعتقد بشأن هذا؟ ما عليك سوى مشاركة جميع آرائك وأفكارك في قسم التعليقات أدناه.