D1-kifpool

تراشه کوانتومی Borealis رایانش نیازمند به ۹ هزار سال زمان را در کسری از ثانیه انجام می‌دهد

پنج‌شنبه 19 خرداد 1401 - 15:10
مطالعه 3 دقیقه
محققان به‌تازگی واحد پردازش کوانتونی (QPU) جدیدی توسعه داده‌اند که می‌تواند محاسباتی که در رایانش کلاسیک برای انجامشان ۹۰۰۰ سال زمان نیاز است، فقط در چند میلی‌ثانیه انجام دهد.
تبلیغات
D4-mcid4

زانادو (Xanadu)، شرکت مستقر در تورنتو کانادا‌، واحد پردازش کوانتومی جدیدی توسعه داده است که سرعت اجرای محاسبات آن از سیستم‌های محاسباتی کلاسیک بسیار سریع‌تر است. تفاوت عملکرد این پردازنده‌ی کوانتومی با تراشه‌های امروزی بسیار زیاد است. این QPU با نام Borealis شاخته می‌شود و فرایند محاسباتی را که روی نمونه‌‌ برداری از بوزون گاوسی (GBS) می‌چرخد، فقط در ۳۶ میلی‌ثانیه تکمیل کرد.

این فرایندی است که براساس مقاله‌ی منتشرشده در Nature، برای انجامش با استفاده از جدیدترین الگوریتم‌ها و قدرتمندترین اَبَررایانه‌ها به ۹۰۰۰ سال زمان نیاز است. این ویژگی همان مزیت کوانتومی است که تیم سازنده‌ی Borealis به آن افتخار می‌کند. نمونه‌ برداری بوزون گاوسی (GBS) فرایندی است که در ان فوتون‌ها در حالت گاوسی بسیار درهم‌تنیده اندازه‌گیری می‌شوند و رویکردی پیشرو برای ارائه‌ی مزیت‌های رایانش کوانتومی است. به‌گزارش Tomshardware، واحد اصلی محاسبات کوانتومی موسوم به کیوبیت می‌تواند هم‌زمان ۰ و ۱ را نشان دهد.

متأسفانه کاربردی عملی برای حجم کاری GBS وجود ندارد. این یکی از معیارهای ممکن برای آزمایش عملکرد راهکارهای پردازش کوانتومی دربرابر رایانه‌های کلاسیک است. Borealis Xanadu به حوزه‌ی فوتونیک مرتبط است؛ حوزه‌ای که در محاسبات کاربرد دارد. تراشه‌های محاسباتی کوانتومی خاص از کیوبیت‌های حاصل از نقاط کوانتومی سیلیکونی، اَبَررساناهای توپولوژیکی، یون‌های به‌‌دام‌افتاده و سایر فناوری‌ها استفاده می‌کنند و برخی از آن‌ها قبلاً از فوتونیک به‌عنوان مکانیزم‌های مقیاس‌بندی برای ایجاد QPU به‌هم‌پیوسته استفاده می‌کنند.

تراشه‌ی کوانتومی Borealis مبتنی‌بر فوتونیک است و محدودیت‌های سرعت نور را ازمیان برمی‌دارد و ازطریق کیوبیت‌های مبتنی‌بر فوتون عمل می‌کند. محققان انتظار دارند راهکارهای محاسبات کوانتومی مبتنی‌بر فوتونیک درنهایت مؤثرترین روش را برای مقیاس‌سازی عملکرد رایانه‌های کوانتومی ارائه دهند. این امر عمدتاً به‌دلیل مزایای مالتی‌پلکس‌شدن دامنه و زمانی است که به جریان‌های داده‌های متعدد و مستقل اجازه می‌دهد تا هم‌زمان به‌عنوان سیگنال منفرد و پیچیده‌تر حرکت کنند.

محققان موفق شدند حداکثر ۲۱۹ کیوبیت مبتنی‌بر فوتون را روی Borealis فشرده کنند؛ اگرچه ماهیت برنامه‌ریزی‌پذیر دروازه‌ها این عدد ثابت نیست و میانگین تعداد فعال فوتون‌ها ۱۲۹ بود. این رقم همچنان بیشتر از رکورد فعلی IBM است. Eagle QPU از ۱۲۷ کیوبیت بهره می‌برد؛ اما نقشه‌‌راه این شرکت برنامه‌هایی برای معرفی Osprey QPU دارد. Osprey QPU تراشه‌ای است که ۴۳۳ کیوبیت دارد و IBM آن را اواخر سال جاری ارائه خواهد داد.

دلیل دیگری که باعث افزایش عملکرد کوانتومی Borealis شد این است که محققان سیستم خود را با قابلیت برنامه‌ریزی پویا روی تمام دروازه‌های کوانتومی پیاده‌سازی‌شده طراحی کرده‌اند. این مدار پایه اجازه می‌دهد تا عملیات کوانتومی با استفاده از تعداد کیوبیت‌های مختلف انجام شود. جنبه‌ی برنامه‌ریزی‌پذیر دورازه‌های کوانتومی Borealis از معماری FPGA بهره می‌برد که می‌توان آن را براساس نیاز دوباره پیکربندی کرد. همچنین، محققان مطمئن شدند که راهکارهای محاسبه‌شده برای GBS باید ازنظر این‌ نیز بررسی شوند که مزیت کوانتومی ارائه می‌دهند یا خیر.

Xandadu اکنون موظف است به توسعه‌ی راهکارش ادامه دهد و نتایج بسیار امیدوارکننده‌ای به‌نمایش بگذارد. درنهایت، این شرکت باید ‌Borealis را به راهکار تجاری و دردسترس تبدیل کنند. محققان می‌توانند ازطریق خدمات ابری Xanadu و Amazon Braket از این QPU استفاده کنند؛ اما نتایج نه‌تنها برای آینده‌ی فوتونیک، بلکه برای محاسبات کوانتومی مبتنی‌بر فوتونیک نیز نوید‌بخش است. طبق پیش‌بینی‌ها، استفاده از رایانش کوانتومی در سال ۲۰۳۰ گسترش درخورتوجهی خواهد یافت و استفاده از راهکارهایی مثل Borealis تا آن زمان می‌تواند بهترین گزینه باشد.

مقاله رو دوست داشتی؟
نظرت چیه؟
تبلیغات
D5-b3IranServer
داغ‌ترین مطالب روز
مواد غذایی
فقط یک کشور در دنیا غذای کافی برای تامین نیازهای خود را تولید می‌کند

مطالعه جدیدی نشان داده است از میان تمام کشورهای جهان فقط یک کشور از آمریکای جنوبی قادر است کل نیازهای غذایی مردمش را به‌طور مستقل تامین کند.

93
1 روز قبل
 دریافت کارت ملی هوشمند
راهنمای کامل دریافت کارت ملی هوشمند در سال ۱۴۰۴

کارت هوشمند ملی برای هر ایرانی مدرکی ضروری است. در این مطلب، مراحل ثبت‌نام کارت هوشمند ملی را توضیح می‌دهیم.

63
حدود 19 ساعت قبل
نمای سه‌چهارم جلو خودرو پژو ۲۰۷ ساخته‌شده با هوش مصنوعی
مدل جدید پژو ۲۰۷؛ خودرو محبوب ایرانی‌ها نونوار می‌شود

پژو ۲۰۷ فیس‌لیفت پروژه‌ی جدید ایران‌خودرو است. هاچ‌بک قدیمی پژو در ایران چه تغییراتی خواهد داشت؟

49
1 روز قبل
پوست چرب
علت چرب شدن پوست صورت و روش‌های کنترل آن

چرب بودن پوست احتمال جوش و آکنه را افزایش می‌دهد. علت چرب شدن پوست چیست و چگونه می‌توانیم آن را کنترل کنیم؟

32
حدود 17 ساعت قبل
نمای جانبی خودرو FCB Tai 7 زیر پوشش در تیزر رسمی
شاسی‌بلند جدید BYD با طراحی خشن به قلمرو تانک ۳۰۰ هجوم می‌برد

شاسی‌بلند آفرودی جدید بی‌وای‌دی با طراحی خشن و ظاهری پرابهت به رقابت با تانک ۳۰۰ می‌رود.

11
حدود 21 ساعت قبل
پنل پشت گوشی اوکیتل WP55 پرو
هیولای زره‌پوش؛ این گوشی باتری ۱۱٬۰۰۰ میلی‌آمپرساعتی و دوربین دید در شب دارد

گوشی جان‌سخت اوکیتل با باتری بسیار غول‌آسا و مقاومت چشمگیر در برابر آب و گردوخاک معرفی شد.

26
2 روز قبل
نمای سه‌چهارم عقب خودرو پژو پارس
کارشناس غربی باور نمی‌کند که پژو پارس و ۴۰۵ همچنان در ایران زنده‌اند

یکی از نشریه‌های آمریکایی از تولید طولانی‌مدت پژو ۴۰۵ و پارس در ایران ابراز شگفتی کرد.

162
2 روز قبل

نظرات

با چشم باز خرید کنید
زومیت شما را برای انتخاب بهتر و خرید ارزان‌تر راهنمایی می‌کند
ورود به بخش محصولات