IBM از افزایش پیوسته توان کامپیوترهای کوآنتومی تا سال 2023 خبر می‌دهد

کیوبیت‌ها اساسی‌ترین عناصر ذخیره‌سازی داده و پردازش آن‌ها در کامپیوترهای کوآنتومی هستند. عملا بدون این بیت‌ها نمی‌توانید چنین کامپیوترهای خلاقانه و قدرتمندی بسازید. حالا IBM می‌خواهد در دهه پیش رو قابلیت‌های زیادی را به مدل‌های مصرفی کیوبیت‌ها اضافه کند.

آی‌بی‌ام قصد دارد پردازنده کوآنتومی Condor را که در سال ۲۰۲۳ وارد بازار خواهد شد به ۱۱۲۱ کیوبیت مجهز کند. این ارقام در حال حاضر در تراشه‌های Falcon و Hummingbird به‌ترتیب ۲۷ و ۵۷ کیوبیت است. این شرکت می‌خواهد در آینده سیستم‌هایی با ۱ میلیون کیوبیت یا بیشتر بسازد و با این تغییر شگرف امیدوار است که به توانمندی‌های بسیار بیشتری دست پیدا کند.

این برنامه چندساله که روز سه‌شنبه در مراسمی از سوی آی‌بی‌ام اعلام شد نشان می‌دهد که این شرکت تا چه اندازه به فناوری رایانش کوآنتومی امیدوار است. صنعت رایانش کوآنتومی نویدبخش حل مسائلی است که با کمک کامپیوترهای مرسوم موجود قابل حل نیستند. ولی موفقیت در عرضه دستگاه‌های پیچیده‌ای مثل سیستم‌های مدنظر آی‌بی‌ام، فرصت‌های زیادی را در حوزه طراحی پنل‌های خورشیدی، باتری اتومبیل‌های برقی، افزایش سرعت تحویل بسته‌ها پستی و سرمایه‌گذاری سودآورتر به وجود می‌آورد.

در اختیار داشتن کیوبیت‌های بیشتر ضامن عملکرد بهتر نیست، اما گامی ضروری در حرکت به سمت این هدف به حساب می‌آید. کیوبیت‌ها برخلاف بیت‌های معمولی که صفر یا یک هستند، ترکیبی از صفر و یک‌ها را ذخیره می‌کنند. این قابلیت یکی از خصوصیت‌های فیزیک کوآنتوم است که کامپیوترهای کوآنتومی از آن استفاده می‌کنند ولی به همین دلیل استفاده و برنامه‌ریزی آن‌ها دشوار است.

آی‌بی‌ام که تراشه‌های کوآنتومی خود را از روی پرندگان نام‌گذاری می‌کند، امسال تراشه Hummingbird را به ۶۵ کیوبیت ارتقا می‌دهد. تراشه Eagle سال آینده به ۱۲۷ کیوبیت مجهز خواهد شد و در سال ۲۰۲۲ تراشه Osprey قرار است ۴۳۳ کیوبیت داشته باشد. این روند به آی‌بی‌ام کمک می‌کند تا هر سال حجم کوآنتومی خود را افزایش دهد. حجم کوآنتومی واحدی برای اندازه‌گیری است که نه فقط با توجه به مجموع تعداد کیوبیت‌ها بلکه با در نظر گرفتن میزان توانمندی کیوبیت‌ها در اجرای پردازش‌ها محاسبه می‌شود.

اعداد مربوط به کیوبیت‌ها در مقایسه با اعداد دودویی که قدرت پردازشی کامپیوترهای عادی را مشخص می‌کنند متفاوت است. (اعداد دودویی از مضرب دو و به شکل نمایی افزایش می‌یابند، مثلا تراشه‌های ۶۴ بیتی یا اس‌اس‌دی ۵۱۲ گیگابایتی.) مجموع کیوبیت‌های آی‌بی‌ام محصول الگوهای هندسی‌ای هستند که این شرکت از آن‌ها برای چینش کیوبیت‌ها در شبکه‌های دوبعدی استفاده می‌کند.

سایر تولیدکنندگان کامپیوترهای کوآنتومی از جمله گوگل و استارت‌آپ Rigetti Computing، مثل آی‌بی‌ام کیوبیت‌ها را در محیط‌های بسیار سرد اجرا می‌کنند. با این حال، شرکت‌هایی مثل Honeywell و IonQ از روش دیگری استفاده می‌کنند که در آن ذرات بارادار را درون تراشه‌های کوآنتومی به دام می‌اندازند. Honeywell امیدوار است که با افزایش ده برابری حجم کوآنتومی خود بتواند تا سال ۲۰۲۵ آی‌بی‌ام را از نظر سرعت رایانش پشت سر بگذارد.

هنوز کسی نمی‌داند که بهترین روش برای تولید کامپیوترهای کوآنتومی چیست. اینتل و مایکروسافت از روش‌های دیگری استفاده می‌کنند که حتی از روش آی‌بی‌ام هم تجربی‌تر است، ولی آن‌ها امید دارند که در نهایت بتوانند از رقبای فعال در این حوزه پیشی بگیرند.