معهد رينسلار للفنون المتعددة يكشف عن كمبيوتر جديد للأبحاث العلمية

كشف معهد رينسلار للفنون المتعددة (RPI) في تروي، نيويورك، عن كمبيوتر جديد يمكن استخدامه للاكتشاف العلمي - بدلاً من مجرد استخدامه لتشغيل تجارب إثبات المفهوم. 

ويعمل الكمبيوتر الجديد IBM System One بمعالج يسمى "Eagle" ويحتوي على 127 بت كمومي، أو كيوبت، كما قال ممثلو IBM في 5 أبريل في بيان اصدروه. 

وتم الإعلان عن وحدة المعالجة الكمومية (QPU) هذه لأول مرة في عام 2021 وظهرت لأول مرة في جهاز System One في نوفمبر من العام الماضي وتستخدمه جامعة طوكيو.

ووصفت الشركة الجهاز بأنه "مقياس المرافق" لأنه قوي بما يكفي ليكون بمثابة أداة علمية ويساعد في حل المشكلات التي سيواجهها العلماء بخلاف استخدام أجهزة الكمبيوتر العملاقة التقليدية وحدها.

وسيتمكن موظفو RPI والطلاب من استخدام الكمبيوتر الكمومي لاستكشاف المشكلات في الكيمياء والفيزياء وعلوم المواد والمجالات الأخرى، كما قالت IBM في البيان.

وقال جيمي غارسيا، مدير البرنامج الفني للخوارزميات والشراكات في IBM Quantum، لـ Live Science: "عندما نصف "مقياس المرافق"، فإننا نشير تحديدًا إلى كيف يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية أن تكون بمثابة أدوات علمية لاستكشاف فئات جديدة من المشكلات في الكيمياء والفيزياء والمواد والمجالات الأخرى التي تقع خارج نطاق تقنيات الحوسبة الكلاسيكية للقوة الغاشمة".

واضاف "ببساطة، أجهزة الكمبيوتر الكمومية الآن أفضل في تشغيل الدوائر الكمومية من أجهزة الكمبيوتر العملاقة الكلاسيكية في محاكاتها، وهذا يعني، لأول مرة في التاريخ، أنه يمكن استخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية كأداة حسابية للاستكشاف العلمي."

وفي يونيو 2023، أظهر علماء IBM قوة Eagle باستخدام جهاز مزود بـ QPU لمحاكاة الخصائص المغناطيسية لمادة حقيقية بشكل أسرع مما يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية.

ولدى أجهزة الكمبيوتر الكمومية القدرة على أن تكون أقوى بكثير من أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية، ولكن فقط إذا تم توسيع نطاقها وتم تخفيف الأخطاء في الكيوبتات.

وتستخدم وحدات معالجة الكم (QPUs) من IBM، وغيرها مثل تقنيات تصحيح الأخطاء لتقليل معدل الخطأ في الكيوبتات، التي يمكن أن تكون عرضة للخطأ بشكل كبير - أو "صاخبة".

ولا يتوقع العلماء تحقيق "التفوق الكمومي" - حيث تكون أجهزة الكمبيوتر الكمومية أكثر قوة من أسرع أجهزة الكمبيوتر العملاقة - لسنوات عديدة. 

ومع ذلك، أشارت نتائج تجربة IBM لعام 2023 إلى أنه يمكن تحقيقها في غضون عامين فقط، كما قال العلماء في ذلك الوقت.

وفي العام الماضي، كشفت IBM النقاب عن الجيل التالي من QPU، والمعروف باسم معالج "Heron". 

وسيتم تركيب هذه الشريحة، التي تحتوي على 133 كيوبت، في الجيل التالي من أجهزة الكمبيوتر الكمومية من IBM، والمعروفة باسم آلات "النظام الثاني" Heron أكثر موثوقية بخمس مرات من Eagle.

ويعمل العلماء في أماكن أخرى أيضًا على تحقيق التفوق الكمومي، حيث شهد اختراق حديث تعاون علماء في Microsoft وشركة تصنيع الحوسبة الكمومية Quantinuum لإنشاء "كيوبتات منطقية" مصححة للخطأ التي تكون أكثر موثوقية بمقدار 800 مرة من الكيوبتات المادية العادية.