🔘 کامپیوتر کوانتومی یک مسئله راستی‌آزمایی‌شده را فراتر از توان عملی شبیه‌سازی‌های کلاسیک به انجام ر…

🔘 کامپیوتر کوانتومی یک مسئله راستی‌آزمایی‌شده را فراتر از توان عملی شبیه‌سازی‌های کلاسیک به انجام رساند🌌 تصویر ۱: آی‌بی‌ام (IBM) و پژوهشگران دانشگاه شیکاگو از دستاوردی در رایانش کوانتومی خبر دادند که معیارهای بنیادی «برتری کوانتومی» (Quantum Advantage) را برآورده می‌کند—نقطه‌ای که در آن اثبات می‌شود کامپیوترهای کوانتومی در محاسبات قابل‌اعتماد از کامپیوترهای کلاسیک پیشی گرفته‌اند. (اعتبار تصویر: IBM)¹★ شرکت IBM و پژوهشگران دانشگاه شیکاگو از نمایشی در رایانش کوانتومی خبر دادند که معیارهای بنیادی «برتری کوانتومی»—نقطه‌ای که عملکرد برتر کامپیوترهای کوانتومی نسبت به کامپیوترهای کلاسیک در محاسبات قابل‌اعتماد تأیید می‌شود—را برآورده می‌سازد.²★ این تیم همکاری اعلام کرد که سیستم آن‌ها محاسباتی فراتر از توان روش‌های پیشروِ شبیه‌سازی کلاسیک انجام داده، در حالی که اطمینان حاصل کرده است که محاسبه انجام‌شده نتایج کاملاً دقیقی ارائه می‌دهد.³★ پژوهشگران در مقاله جدید خود نشان دادند که این دو هدف از طریق ساختار نوینی از مدارهای کوانتومی کدگذاری‌شده به دست آمده‌اند؛ دستاوردی که یکی از بزرگ‌ترین نمایش‌های رایانش کوانتومی منطقی تا به امروز محسوب می‌شود. این مقاله در پایگاه پیش‌چاپ arXiv منتشر شده است.✨ ایجاد اعتماد در نتایج کوانتومی⁴★ سال‌هاست که پژوهشگران از معیاری به نام «نمونه‌برداری مدار تصادفی» (RCS) برای سنجش این موضوع استفاده می‌کنند که آیا کامپیوترهای کوانتومی می‌توانند از سیستم‌های کلاسیک پیشی بگیرند یا خیر.⁵★ به زبان ساده، RCS از کامپیوتر کوانتومی می‌خواهد الگوهایی چنان پیچیده تولید کند که یک کامپیوتر کلاسیک نتواند آن‌ها را به شکلی کارآمد بازتولید نماید.⁶★ چالش اصلی در این میان، «راستی‌آزمایی» (Verification) بوده است: هرچه مسئله سخت‌تر می‌شود، اثبات درست بودن پاسخ کامپیوتر کوانتومی—بدون فرضیات سخت‌گیرانه درباره عملکرد داخلی آن—دشوارتر و در نهایت غیرممکن می‌گردد.🌌 تصویر ۲: «این آزمایش تکنیک‌هایی را برای توصیف بهتر وفاداری حالت‌های سخت کوانتومی در حضور نویز توسعه می‌دهد و اطمینان از اینکه کامپیوتر کوانتومی در حال حل یک مسئله محاسباتی سخت است را افزایش می‌دهد.» — بیل ففرمن، دانشیار دانشگاه شیکاگو. (اعتبار تصویر: IBM)⁷★ پژوهشگران در این آزمایش با ارائه یک جایگزین ساختاریافته برای RCS به این مانع پاسخ دادند. این تیم توانست اثبات کند که این روش جایگزین، همان معیارهای سختی RCS را حفظ می‌کند، اما نکته حیاتی این است که ساختار جدید می‌تواند برای شناسایی خطاها در طول محاسبه استفاده شود.⁸★ بیل ففرمن (Bill Fefferman)، دانشیار علوم کامپیوتر در دانشگاه شیکاگو و از نویسندگان مقاله می‌گوید: «راستی‌آزمایی همچنان یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها در تثبیت برتری تجربی کوانتومی است. این آزمایش تکنیک‌هایی را برای توصیف بهتر وفاداری حالت‌های سخت کوانتومی در حضور نویز توسعه می‌دهد و اطمینان ما را از اینکه کامپیوتر کوانتومی واقعاً یک مسئله سخت محاسباتی را حل می‌کند، افزایش می‌دهد.»⁹★ سومیک گوش (Soumik Ghosh)، دانشجوی دکتری در گروه ففرمن در دانشگاه شیکاگو افزود: «پیشرفت در راستی‌آزمایی، فراتر از تقویت اعتبارسنجی تجربی، این پتانسیل را دارد که کاربردهای عملی را برای نسل بعدی کامپیوترهای کوانتومی آزاد کند.»¹⁰★ در یکی از بزرگ‌ترین نمایش‌های تصحیح خطا در جهان تا به امروز، این تیم با موفقیت ۷۰ کیوبیت منطقی را در حالی که از خطاها محافظت می‌شدند، اجرا کرد. آن‌ها ۲,۴۱۵ عملیات منطقی دو کیوبیتی و ۴۶۸ «گیت T» منطقی اجرا کردند—دو معیاری که پیچیدگی یک مدار کوانتومی را کمی‌سازی می‌کنند.¹¹★ جی گامبتا (Jay Gambetta)، مدیر بخش تحقیقات IBM گفت: «ما اکنون کاملاً وارد عصر برتری کوانتومی شده‌ایم. ما یک محاسبه کوانتومی را فراتر از توان عملی کامپیوترهای کلاسیک به نمایش گذاشته‌ایم که با اطمینان آماری، حد پایینی برای دقت اجرای آن تعیین می‌کند. این نقطه عطف، پایه و اساس جدیدی به دانشمندان، توسعه‌دهندگان و کسب‌وکارها می‌دهد تا با مقیاس‌پذیر شدن کامپیوترهای کوانتومی برای مسائلی فراتر از توان کلاسیک، به آن‌ها اعتماد کنند.»¹²★ کامپیوتر کوانتومی آی‌بی‌ام حدود ۱۵ دقیقه زمان برد تا این تکلیف را به انجام برساند؛ این تیم نشان داد که بسیاری از روش‌های شبیه‌سازی پیشرو کلاسیک با زمان‌های اجرای بسیار طولانی و غیرعملی مواجه می‌شوند.منبع: فیز دات اُرگ (Phys.org)phys.org/news/2026-07-quantum-task-classi… علمی نجومی ماورای فرازمینی هاt.me/joinchat/SOSSquf1wQIBqWJ4%DA%A9%D8%A… ما رو به دوستان خود معرفی کنید👆@farzaminiha👽#Author_sm3322