جدید ترین عناوین خبری امروز
Registering new users is currently not allowed.
  • محسن
  • تیر ۱۴, ۱۳۹۸
  • 11:37 ق.ظ
  • 23
کامپیوترهای کوانتومی با نرخ رشد نمایی مضاعف در حال ارتقای قدرت محاسباتی خود نسبت به کامپیوترهای کلاسیک هستند

قانونی جدید برای توصیف رشد محاسبات کوانتومی

در دسامبر ۲۰۱۸، دانشمندان [۳] Google AI محاسبه‌ای را بر روی بهترین پردازنده کوانتومی گوگل به اجرا گذاردند. آنها در ابتدا می‌توانستند محاسبات خود را با استفاده از یک لپ تاپ معمولی به دست بیاورند. در ادامه و در ماه ژانویه، آنها همان آزمایش را بر روی نسخه‌ای ارتقاء یافته از یک تراشه‌ی کوانتومی اجرا کردند. این بار آنها مجبور بودند یک کامپیوتر میزی قدرتمند را برای شبیه سازی نتایج استفاده کنند. در ماه فوریه، دیگر هیچ کامپیوتر معمولی و سنتی در ساختمان گوگل وجود نداشت که بتواند توان محاسباتی همتاهای کوانتومی خود را شبیه‌سازی کند. محققان گوگل مجبور شدند از سرور شبکه عظیم گوگل درخواست کنند تا این پردازش را انجام دهد.

هارتموت نیون، رئیس آزمایشگاه هوش مصنوعی کوانتومی گوگل می‌گوید: “در ماه فوریه من مجبور شدم تماس بگیرم و بگویم «هی! ما نیاز به سهمیه بیشتری داریم!» ما مشغول اجرای پروژه‌هایی بودیم که مستلزم میلیون‌ها پردازنده بود.”

هارتموت نیون، مدیر آزمایشگاه هوش مصنوعی کوانتومیِ گوگل

این پیشرفت سریع توان محاسباتی ما را به آنچه «قانون نیون» نامیده می‌شود، رهنمون می‌کند؛ دسته‌ای از قوانین برای توصیف اینکه کامپیوترهای کوانتومی چطور ارتقا می‌یابند. این قانون را هارتموت نیون در سمپوزیم کوانتوم گوگل در فصل بهار به عنوان نظریه‌ای داخلی مطرح کرد. او چنین اظهار داشت:

“کامپیوترهای کوانتومی با نرخ رشد نمایی مضاعف در حال ارتقای قدرت محاسباتی خود نسبت به کامپیوترهای کلاسیک هستند. با چنین نرخ رشدی، شاید چنین به نظر می‌رسد که اتفاق خاصی نمی‌افتد ولی ناگهان… واووووو، شما در دنیای دیگری هستید! این همان چیزی است که ما در این بخش گوگل، در حال تجربه کردن آن هستیم.”

رشد نمایی رشدی بسیار سریع است و بدین معنی است که یک کمیت، با نرخ ۲n در حال رشد است. قانون مور که قانونی معروف درباره قدرت محاسباتی کامپیوترها و بیانگر دوبرابر شدن این قدرت در هر دوسال است، یک کمیت نمایی و تصاعدی است.

اما رشد نمایی مضاعف بسیار عجیب و غریب‌تر است. به جای اینکه کمیت با توان ۲ رشد کند، با توانِ توان ۲ رشد میکند: ۲ به توان ۲n. حیرت انگیز است!!

این رشد نمایی مضاعف کامپیوترهای کوانتومی محصول دو عامل است. نخستین عامل این است که کامپیوترهای کوانتومی دارای مزیتی ذاتی و تصاعدی نسبت به رایانه‌های کلاسیک هستند. دومین عامل هم ناشی از رشد و بهبود سریع تکنولوژیک پردازنده‌های کوانتومی است.

باید ذکر کنیم که یک هدف بزرگتر در زمینه محاسبات کوانتومی، اجرا کردن یک محاسبه کوانتومی با کیفیت به نحوی که در مدت زمان معقول و معمول، هیچ یک از حتی قدرتمندترین کامپیوترهای کلاسیک، نتواند آن را شبیه‌سازی کند و انجام دهد. در میان گروه‌های تحقیقی مختلفی که کامپیوترهای کوانتومی را توسعه می‌دهند، گوگل در تعقیب این هدف و نقطه عطفی،‌ از همه پرسروصداتر بوده است. این نقطه عطف مذکور، مشهور به «برتری مطلق کوانتومی» است.

تا کنون، تفوق مطلق کوانتومی در عمل به اثبات نرسیده است. البته گاهی به نظر می‌رسد بسیار عن‌قریب است اما هیچوقت در دستانمان نبوده است! در عین حال چنانچه قانون نیوِن درست باشد، نباید خیلی دور از دسترس باشد. نیون می‌گوید: “ما در گوگل با خود می‌گوییم که احتمالا در ۲۰۱۹ بدان دست خواهیم یافت…. البته نشانه‌های دستیابی به آن نیز در حال عیان شدن است!”

همچنین می‌تواند برای درک توسعه قلمروی شناختی کامپیوترهای کوانتومی، به این مطلب نگاهی بیندازید.


[۱] – Hartmut Neven

[۲] – quantum supremacy

[۳] – بخش توسعه هوش مصنوعی گوگل

به اشتراک بگذارید
دیدگاه ها 0

دیدگاه بگذارید

avatar
  اشتراک  
مطلع شدن
رفتن به نوار ابزار