حقق فريق من الباحثين من جامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين (USTC) تقدماً كبيراً في الحوسبة الكمومية.
تمكنت أحدث ابتكاراتهم، وهو معالج Zuchongzhi-3 الكمي، من تحقيق سجلات جديدة في القوة الحسابية، مما يعزز هيمنة الصين في مجال التكنولوجيا الكمومية.
يتميز النموذج الأولي للحوسبة الكمومية بموصلات تضم 105 كيوبتات و182 مقرنًا ، متجاوزاً سلفه Zuchongzhi-2 بشكل كبير. أظهر المعالج الكمي الجديد سرعة حسابية غير عادية، حيث يعمل أسرع بـ 10 مرات من الحواسيب الفائقة الأكثر تقدماً حالياً.
يتفوق هذا الإنجاز أيضاً على أحدث نتائج غوغل بعامل قدره مليون مرة، مما يجعله أحد أقوى الأجهزة الكمومية التي تم تطويرها على الإطلاق.
كان التفوق الكمومي (النقطة التي يتفوق فيها المعالج الكمي على الحواسيب الكلاسيكية العملاقة) معياراً أساسياً في هذا المجال.
في عام 2019، أكمل معالج Sycamore من غوغل مهمة حسابية معقدة في 200 ثانية، وهي مهمة كانت ستستغرق الحواسيب الكلاسيكية 10,000 عام.
لكن في عام 2023، أظهر باحثو USTC أنه باستخدام خوارزميات كلاسيكية متقدمة وأكثر من 1,400 وحدة معالجة رسومات (A100)، يمكن إنجاز نفس المهمة في 14 ثانية فقط.
وبفضل تحسينات إضافية، تم تقليل الوقت إلى 1.6 ثانية، مما يتحدى ادعاءات غوغل السابقة حول التفوق الكمومي.
بناءً على النماذج الأولية السابقة، يمثل Zuchongzhi-3 قفزة كبيرة، حيث حقق تحسينات كبيرة في مقاييس الأداء.
لاختبار قدراته، أجرى الباحثون مهمة حسابية معقدة باستخدام دائرة كمومية عشوائية مكونة من 32 كيلو بايت.
أظهرت النتائج تفوق المعالج الجديد على الحواسيب العملاقة بأوامر حجمية تصل إلى 15 ضعفاً، مما يعزز تفوق الصين في الحوسبة الكمومية.
إلى جانب التفوق الكمومي، يركز الفريق على مجالات بحثية حاسمة مثل تصحيح الأخطاء الكمومية وتشابك الكيوبتات والكيمياء الكمومية.
باستخدام بنية كيوبتات ثنائية الأبعاد، تم تحسين معدلات الاتصال بين الكيوبتات، وهو أمر حيوي لتطوير أنظمة كمومية قابلة للتطوير.
يعمل الباحثون حالياً على دمج تقنيات تصحيح الأخطاء باستخدام **رمز السطح ذي المسافة 7، مع خطط لتوسيعها إلى مسافات 9 و11 في المستقبل.
حظي نجاح Zuchongzhi-3 باعتراف واسع، حيث وصفه الخبراء بأنه “قفزة تاريخية” في الحوسبة الكمومية.
نشرت مجلة Physics تحليلاً مفصلاً يُبرز آثاره على مستقبل هذا المجال، بينما يضع أداؤه الاستثنائي معياراً جديداً لتطوير حلول كمومية عملية وقابلة للتطوير.
