تتوقع Microsoft أن تبني حاسوبًا فائقًا كميًا في غضون 10 سنوات

أعلنت Microsoft اليوم عن خارطة طريقها لبناء حاسوبها الكمي الفائق ، باستخدام الكيوبتات الطوبولوجية التي يعمل عليها باحثو الشركة منذ بضع سنوات حتى الآن. لا يزال هناك الكثير من المعالم الوسيطة التي يتعين الوصول إليها ، لكن كريستا سفور ، نائب رئيس مايكروسوفت للتطوير الكمي المتقدم ، أخبرتنا أن الشركة تعتقد أن بناء كمبيوتر عملاق كمي باستخدام هذه الكيوبتات سيكون قادرًا على الأداء أقل من عشر سنوات. مليون عملية كمية موثوقة في الثانية. هذا مقياس جديد تقدمه Microsoft حيث تهدف الصناعة ككل إلى تجاوز العصر الحالي للحوسبة الكمومية متوسطة الحجم (NISQ).

قال سفور: “نفكر في خارطة طريقنا والوقت الذي يستغرقه الكمبيوتر العملاق الكمومي من حيث السنوات وليس العقود”.

العام الماضي ، مايكروسوفت أعلن اختراق كبير عندما سلط فريقها الضوء لأول مرة على قدرته على إنشاء كيوبتات تعتمد على ماجورانا. تتمتع Majorana qubits بميزة كونها مستقرة جدًا (خاصةً بالمقارنة مع التقنيات التقليدية) ولكن من الصعب جدًا إنشاؤها أيضًا. قامت Microsoft برهان مبكر على هذه التقنية والآن ، بعد عام من الإعلان عن هذا الإنجاز لأول مرة ، ينشر الفريق ورقة جديدة تمت مراجعتها من قبل الزملاء (في المراجعة الفيزيائية B للجمعية الفيزيائية الأمريكية) والتي تثبت أنها حققت بالفعل هذا الإنجاز الأول في طريقها إلى الحاسوب العملاق الكمي. للوصول إلى هذه النقطة ، أظهرت Microsoft نتائج من أجهزة أكثر وبيانات أكثر بكثير مما كانت عليه قبل عام عندما أعلنت هذا العمل لأول مرة.

قال سفور: “اليوم ، نحن حقًا في مستوى التنفيذ التأسيسي هذا”. لدينا آلات كمومية متوسطة الحجم مزعجة. لقد تم بناؤها حول كيوبتات مادية ولم يتم الاعتماد عليها بعد بما يكفي للقيام بشيء عملي ومفيد من حيث شيء مفيد. للعلم أو للصناعة التجارية. المستوى التالي الذي نحتاج للوصول إليه كصناعة هو المستوى المرن. نحن بحاجة إلى أن نكون قادرين على العمل ليس فقط مع الكيوبتات المادية ولكننا نحتاج إلى أخذ تلك الكيوبتات المادية ووضعها في كود لتصحيح الأخطاء واستخدامها كوحدة لتكون بمثابة كيوبت منطقي “. يجادل Svore أنه للوصول إلى هذه النقطة ، سوف يتطلب الأمر جهاز كمبيوتر كمي يمكنه تنفيذ مليون عملية كمومية موثوقة في الثانية ومعدل فشل واحد لكل تريليون عملية.

الخطوة التالية الآن هي بناء كيوبتات محمية بالأجهزة – وقال سفور إن الفريق يخطو خطوات كبيرة في عمله لبناء هذه الكيوبتات. ستكون هذه الكيوبتات صغيرة (أقل من 10 ميكرون على الجانب) وسريعة بما يكفي لإجراء عملية كيوبت واحدة في أقل من ميكرو ثانية. بعد ذلك ، يخطط الفريق للعمل على تشابك هذه الكيوبتات وتشغيلها من خلال عملية تسمى تجديلمفهوم تمت مناقشته (غالبًا كنظرية) منذ أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين على الأقل.

من هناك ، يتم إنشاء نظام أصغر متعدد الكيوبتات وإظهار نظام كمي كامل.

من الواضح أن هذه خارطة طريق طموحة وبالنظر إلى الوقت الذي استغرقته Microsoft لتحقيق حتى المرحلة الأولى ، سيتعين علينا الانتظار ونرى مدى نجاح الفريق في التنفيذ الآن. مع IBM و IonQ وآخرين يهدفون إلى تحقيق نتائج مماثلة – ولكن باستخدام أساليب أكثر رسوخًا لبناء الكيوبتات الخاصة بهم – نحن الآن في سباق تسلح قليلاً لتجاوز عصر NISQ.

بالإضافة إلى مشاركة خارطة الطريق الخاصة بها ، أعلنت Microsoft اليوم أيضًا عن Azure Quantum Elements ، وهي منصتها لتسريع الاكتشاف العلمي من خلال الجمع بين الحوسبة عالية الأداء والذكاء الاصطناعي والكم ، بالإضافة إلى Copilot for Azure Quantum ، وهو نموذج ذكاء اصطناعي مدرب خصيصًا يمكنه مساعدة العلماء ( والطلاب) إنشاء عمليات حسابية ومحاكاة متعلقة بالكم.