فوجیتسو از ساخت قوی‌ترین شبیه‌ساز کوانتومی جهان خبر داد

فوجیتسو مدعی است که قدرتمندترین شبیه‌ساز کوانتومی جهان را ساخته است که می‌توان از آن به‌عنوان نقطه‌ی عطفی در رایانش کوانتومی و ایجاد شبیه‌سازهایی برای اداره دروازه‌های کوانتومی یاد کرد.
   
در سالیان اخیر، کانون توجه بسیاری از دانشمندان، محققان، نهادهای علمی و حتی دولت‌ها به توسعه‌ی کامپیوترهای کوانتومی و مفاهیم مرتبط با آن معطوف بوده است؛ اما همچنان مفاهیم مختلفی درباره‌ی چگونگی پیاده‌سازی محاسبات با استفاده از ویژگی‌های دنیای کوانتومی وجود دارد. بسیاری از این موارد، قبلاً به‌صورت تجربی در زمینه‌هایی پیشرفت کرده‌اند که دیگر نمی‌توان آن‌ها را در رایانه‌های کلاسیک شبیه‌سازی کرد. فناوری‌ها نیز هنوز به نقطه‌ای نرسیده‌اند که بتوان از آن‌ها برای حل مسائل محاسباتی بزرگ‌تر استفاده کرد؛ بنابراین، محققان درحال‌حاضر به‌دنبال برنامه‌هایی هستند که بتوانند روی پلتفرم‌های موجود پیاده‌سازی یا شبه‌سازی شوند.

اکنون، فوجیتسو در ادعایی از ساخت شبیه‌ساز کامپیوتری کوانتومی خبر داده است که می‌تواند مدارهای کوانتومی ۳۶ کیوبیتی روی سیستمی خوشه‌ای متشکل از ابررایانه‌ی PRIMEHPC FX 700 را به‌عنوان قلب تپنده فوگاکو (قدرتمندترین ابررایانه جهان) اداره کند. فوجیتسو می‌گوید که شبیه‌ساز کوانتومی مذکور از ۶۴ نود در PRIMEHPC FX 700 تشکیل شده است و می‌تواند نرم‌افزار شبیه‌ساز کوانتومی Qualacs را به‌صورت موازی با سرعت زیاد اجرا کند و عملکرد تقریباً دو برابر رقبایی همچون IBM و Intel به گ‌ارمغان آورد.

افزون‌براین، فوجیتسو سیستمی ساخته است که امکان بازآرایی کارآمد حالت‌های کیوبیت مستقر در حافظه توزیع‌شده روی کلاستر (خوشه) را با‌‌توجه‌‌به پیشرفت مدار کوانتومی فراهم می‌کند. ویوک ماهاجان، مدیر ارشد فناوری فوجیتسو، دراین‌باره می‌گوید:

اکنون در آستانه‌ی عصر جدیدی در فناوری محاسبات هستیم. فوجیتسو با استفاده از تخصص پیشرو خود درزمینه‌ی فناوری‌های محاسباتی که طی چندین دهه پرورش یافته، سریع‌ترین شبیه‌ساز کوانتومی جهان را با موفقیت توسعه داده است.
از قرار معلوم، این شرکت در آینده قصد دارد با فوجی فیلم همکاری و متعاقباً از شبیه‌ساز کوانتومی برای تحقیقات در علوم مواد استفاده کند. علاوه‌براین، نقشه‌ی راه فوجیتسو نشان می‌دهد که آن‌ها تا سپتامبر سال جاری، شبیه‌ساز ۴۰ واتی را توسعه و معرفی خواهند کرد. ماهاجان می‌گوید؛

در حرکت رو به جلو، هدف ما این است که از این شبیه‌ساز کوانتومی جدید برای مشتریان خود استفاده کنیم تا توسعه‌ی برنامه‌های کاربردی کوانتومی را تسریع بخشیم و درنهایت، با حل طیف وسیعی از مسائل پیش روی جامعه به دنیایی پایدار کمک کنیم.
به‌طورکلی، یکی از دستاوردهای مهم‌ صنعت پردازش‌های کوانتومی ساخت کامپیوتری است که در آن، تعداد زیادی بیت کوانتوم تعبیه شده باشد. بااین‌حال، افزایش کیوبیت‌ها آن‌طورکه تصور می‌شود، آسان نیست و کیوبیت‌ها به‌راحتی با نیروهای خارجی آشفته و اختلال روبه‌رو می‌شوند و به‌دلیل وجود میدان‌های الکترومغناطیسی و گرما و برخورد با مولکول‌های هوا، خواص کوانتومی خود را از دست می‌دهند که به آن فرایند تجزیه کوانتومی گفته می‌شود.

درحال‌حاضر، هیچ‌یک از بسترهای سخت‌افزاری موجود نمی‌تواند انسجام را حفظ کند و معمولاً برای محاسبات در مقیاس بزرگ به فرایند تصحیح خطای بسیار قوی نیاز خواهد بود؛ بنابراین، افزایش مقیاس‌پذیری یکی از مباحث سختی محسوب می‌شود که محققان و دانشمندان می‌کوشند راه‌های جدیدی برایش کشف کنند.

محققان تلاش می‌کنند با بهبود کنترل لیزر روی کیوبیت‌ها سیستم را بهبود بخشند و آن را برنامه‌ریزی‌‌شدنی‌تر از گذشته کنند. دراین‌میان، شبیه‌ساز کوانتومی می‌تواند فرایند پیشرفت در دنیای عجیب‌وغریب کوانتوامی را تسریع بخشد و درحقیقت، دستاورد جدید سرفصلی در رسیدن به انقلاب بعدی محاسبات خواهد بود.