جوجل تحقق إنجازاً في الحوسبة الكمية الجديدة

قالت شركة جوجل يوم الاثنين إنها تغلبت على تحدٍ رئيسي في الحوسبة الكمية بجيل جديد من الرقاقات، حيث تمكنت من حل مشكلة حوسبة في خمس دقائق، وهي مشكلة تستغرق من الكمبيوتر الكلاسيكي وقتاً أطول من تاريخ الكون.

وعلى غرار عمالقة التكنولوجيا الآخرين مثل مايكروسوفت وآي بي إم، تسعى جوجل التابعة لشركة ألفابت إلى الحوسبة الكمية لأنها تعد بسرعات حوسبة أسرع بكثير من الأنظمة الحالية. وفي حين أن المشكلة الرياضية التي حلها مختبر الشركة في سانتا باربرا، كاليفورنيا، في مختبر الشركة الكمي ليس لها تطبيقات تجارية، تأمل جوجل أن تحل الحواسيب الكمية يوماً ما مشاكل في الطب وكيمياء البطاريات والذكاء الاصطناعي التي لا يمكن لأجهزة الكمبيوتر الحالية حلها.

جاءت النتائج التي صدرت يوم الاثنين من رقاقة جديدة تسمى ويلو تحتوي على 105 "كيوبتات"، وهي اللبنات الأساسية للحواسيب الكمية. تعتبر الكيوبتات سريعة ولكنها معرضة للخطأ، لأنها يمكن أن تتدافع بسبب شيء صغير مثل جسيم دون ذري من الأحداث في الفضاء الخارجي.

ومع تكدس المزيد من الكيوبتات في رقاقة، يمكن أن تتراكم هذه الأخطاء لتجعل الرقاقة ليست أفضل من رقاقة الكمبيوتر التقليدية. لذلك منذ التسعينيات، يعمل العلماء على تصحيح الأخطاء الكمية.

وفي ورقة بحثية نُشرت في مجلة Nature يوم الاثنين، قالت جوجل إنها وجدت طريقة لتجميع كيوبتات رقاقة ويلو بحيث تنخفض معدلات الخطأ مع ارتفاع عدد الكيوبتات. وتقول الشركة أيضًا إنها تستطيع تصحيح الأخطاء في الوقت الفعلي، وهي خطوة أساسية نحو جعل آلاتها الكمية عملية.

وقال هارتموت نيفين، الذي يقود وحدة الذكاء الاصطناعي الكمي في جوجل، في مقابلة: "لقد تجاوزنا نقطة التعادل".

في عام 2019، طعنت شركة IBM في ادعاء Google بأن رقاقة Google الكمية حلت مشكلة تستغرق 10,000 سنة من الكمبيوتر الكلاسيكي، قائلةً إن المشكلة يمكن حلها في يومين ونصف اليوم باستخدام افتراضات تقنية مختلفة حول النظام الكلاسيكي.

وفي منشور على مدونة يوم الاثنين، قالت جوجل إنها أخذت بعض هذه المخاوف في الاعتبار في أحدث تقديراتها. وحتى في ظل أكثر الظروف مثالية، قالت جوجل إن الحاسوب الكلاسيكي سيستغرق مليار سنة للحصول على نفس النتائج التي توصلت إليها أحدث رقاقة لها.

قال أنتوني ميجرانت، كبير مهندسي الذكاء الاصطناعي الكمومي في جوجل، في مقابلة أجريت معه، إن بعض منافسي جوجل ينتجون رقاقات بعدد من الكيوبتات أكبر من جوجل، لكن جوجل تركز على صنع أكثر الكيوبتات موثوقية.

قامت جوجل بتصنيع رقائقها السابقة في منشأة مشتركة في جامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا، ولكنها قامت ببناء منشأة تصنيع خاصة بها لإنتاج رقائق ويلو الخاصة بها. وقال ميجرانت إن هذه المنشأة الجديدة ستسرع من سرعة جوجل في صنع الرقائق المستقبلية، والتي يتم تبريدها في ثلاجات ضخمة تسمى cryostats لإجراء التجارب.

وقال ميجرانت: "إذا كانت لدينا فكرة جيدة، نريد أن يتمكن أحد أعضاء الفريق من إدخالها إلى الغرفة النظيفة وإلى إحدى هذه الشرائح المبردة بأسرع ما يمكن، حتى نتمكن من الحصول على الكثير من دورات التعلم".