إنتل تكشف عن جيلها الثاني من أجهزة الكمبيوتر الكمومية

إنتل تكشف عن جيلها الثاني من معالجات الكمبيوتر الكمومية. تسمى القطعة الصغيرة من PCB بـ Horse Ridge 2، وهي تدمج شريحة SoC جديدة تعمل على تبسيط الحفاظ على النظام عند درجات حرارة قريبة من الصفر المطلق، مع زيادة دمج جميع الأجهزة الضرورية بالقرب من الكيوبتات - وهي خطوة أولى نحو جعل هذا النوع من الكمبيوتر قابلاً للقطع. تطبيقات الحافة.

عقدت شركة Intel للتو حدثًا متدفقًا بعنوان "Intel Labs" كشف فيه المؤسس عن نفسهجيلها القادم من أجهزة الكمبيوتر الكمومية، أو بالأحرى شريحة هورس ريدج IIالذي يحدث فيه كل شيء. في عام 2020، تظل الحوسبة الكمومية حلمًا على وشك أن يصبح حقيقة.

شركات مثلتقترح شركة IBM بالفعل تجربة الحوسبة الكمومية، من عمليات المحاكاة على أجهزة الكمبيوتر العملاقة ذات مجموعات مخفضة من الكيوبتات، ولكن لجعل الحوسبة الكمومية شيئًا قادرًا على تغيير الصناعة ونتحدث في الواقع عن التفوق الكمومي (ليس هناك أي إساءة لجوجل)نحن بحاجة إلى آلات قادرة على العمل مباشرة من عدد كبير من الكيوبتات الحقيقية، أي البتات الكمومية.

تعد الحوسبة الكمومية بثورة، ولكن فقط لأنواع معينة من الحسابات

في الكمبيوتر الكلاسيكي، يتم تحويل كافة البيانات إلى وحدات البت التي يمكن بعد ذلك معالجتها على أساس ثنائي. لذلك إذا أخذنا على سبيل المثال البايت 10100011 فلدينا ما يعادله في الأساس العشري 163 (2⁷+ 2⁵+ 2¹+ 2⁰). كل بت في القاعدة الثنائية هو إما 1 أو 0.

تستخدم الحوسبة الكمومية الكيوبتات. وبعبارة أخرى، البتات التي تظهر الخصائص الكمومية. لاحظ أنه على عكس البت، يمكن أن تكون حالاته الأساسية متراكبة. تسمى الحالات الأساسية للكيوبتات ket (ket 0 و ket 1 أو |0> و |1> ). وبالتالي فإن حالة الكيوبت هي تراكب كمي خطي لحالتيه الأساسيتين.

والنتيجة هي معاملات معقدة يمكنها أن تأخذ جميع القيم الممكنة بشرط احترام قواعد معينة. لإكمال الحساب الكمي، من الضروري اكتشاف سعة الاحتمال التي تشمل عامل الطور النسبي عبر ظواهر التداخل.

إذا تم إغراقك في هذه المرحلة، فلا داعي للذعر. ما يجب أن نفهمه هو قبل كل شيء أن الحساب الكمي يعمل بشكل مختلف تمامًاوأنه من الممكن الحصول على أكثر بكثير من الكيوبت مقارنة بالبت الواحد. لذا، بفضل الكمبيوتر الكمي، سيكون من الممكن إجراء عمليات حسابية تستغرق عادةً وقتًا طويلًا بشكل مستحيل في بضع ثوانٍ.

لكن الأمر لا يتعلق باستبدال الكمبيوتر كما نعرفه!

إنتل تكشف النقاب عن Horse Ridge II: نواة حاسوبية كمومية أكثر تعقيداً وتكاملاً

سيارةلا تتفوق الحوسبة الكمومية في جميع أنواع الحسابات. وفي العديد من التطبيقات، مثل التشفير، والتحليل، والمحاكاة فائقة التعقيد، لأغراض الأرصاد الجوية على سبيل المثال، تعد الحوسبة الكمومية بقفزة غير مسبوقة إلى الأمام في قدراتنا الحاسوبية. لكن أجهزة الكمبيوتر الكمومية لن تعمل على تسريع أجهزة الكمبيوتر السائدة.

بكل بساطة لأن أنظمة التشغيل الحالية ومعظم البرامج لا تستطيع استغلالها حقًا. بالنسبة لمهام معينة، تعد وحدة المعالجة المركزية و/أو وحدة معالجة الرسومات أكثر ملاءمة في الواقع حتى من الكمبيوتر الكمي الافتراضي الذي يحتوي على عدة آلاف من الكيوبتات.

ولجعل الأمور أسوأ، في الوقت الراهن،أجهزة الكمبيوتر الكمومية هي "مصانع الغاز".". وهذه ليست تسمية خاطئة تقريبًا: يجب في الواقع غمر الكيوبتات في خزانات مملوءة بالغاز السائل للحفاظ على كل شيء عند درجات حرارة قريبة من الصفر المطلق. ومما يزيد الأمر تعقيدًا سلسلة الكابلات التي تخرج من الخزان للاتصال بأجهزة القياس المختلفة.

وبالتالي، يوفر نظام Horse Ridge II سعة أكبر ومستوى أعلى من التكاملللسيطرة على الكمبيوتر الكمي في قلب المشروع، صمم باحثو إنتل شريحة SoC تعمل في درجات حرارة مبردة، مما يبسط إلكترونيات التحكم والوصلات البينية اللازمة لتوسيع نطاق أنظمة الحوسبة الكمومية الكبيرة والتحكم فيها.

تتسابق شركة إنتل لتكون من بين أوائل الشركات التي أخرجت الكمبيوتر الكمي من المختبر

وبالتالي فإن Horse Ridge II يمثل خطوة جديدة قبل وضع عدة آلاف من الكيوبتات على نفس الشريحةوالذي يمثل حاليًا تحديات تقنية معقدة. أثناء تطوير Horse Ridge الأصلي، قامت Intel بتحسين تقنية تعدد الإرسال التي تسمح للنظام بالعمل حتى في المصفوفات الأكبر حجمًا وتقليل أخطاء "إزاحة الطور".

هذه الأخطاء هي نتيجة لظاهرة يمكن أن تحدث عند التحكم في العديد من الكيوبتات بترددات مختلفة، مما يؤدي إلى شكل من أشكال التلوث المتبادل بين هذه الكيوبتات.مع هورس ريدج II، أضاف باحثو إنتل إمكانية معالجة وقراءة الحالات القريبة جدًا من الكيوبتات.مع التحكم في إمكانات العديد من البوابات المطلوبة لتداخل عدة كيوبتات في أقرب وقت ممكن.

إقرأ أيضاً:قامت إنتل بإنشاء أول حاسوب كمي قائم على السيليكون

يبقى على إنتل أن تحل التحدي الأكثر إعاقة لأجهزة الكمبيوتر الكمومية: درجة الحرارة. وسيظل من الصعب بالفعل تعميم هذه التكنولوجيا إذا كانت تكاليف الدخول والتشغيل مرتفعة للغاية.

مصدر :فوز المغامرة