معهد موسكو للفيزياء التقنية يحقق أكبر إنجاز لعام 2023 في مجال فيزياء الكم
تاريخ النشر: 1st, January 2024 GMT
كان تطوير واختبار تشغيل العديد من أجهزة الكمبيوتر الكمومية القادرة على تصحيح الأخطاء العشوائية إنجازا علميا هاما لعام 2023 .
أفادت بذلك الخدمة الصحفية لمعهد موسكو للفيزياء التقنية.
وقال غليب فيدوروف، أحد كبار الباحثين في معهد موسكو للفيزياء التقنية:"أجريت عام 2023 أول تجربة في العالم تلقي الضوء على التوسع الناجح لأنظمة الكيوبت مع تصحيح الأخطاء الكمومية.
وأشار الباحث إلى أنه من المهم بشكل خاص أن الفيزيائيين تمكنوا لأول مرة عام 2023 وعلى عدة منصات في وقت واحد من التأكيد التجريبي على أن زيادة عدد الكيوبتات المادية المضمنة في البتات الكمومية المنطقية (وحدات الحوسبة الأولية) تعمل في الواقع على تحسين جودة التشغيل واستقرار خلايا الذاكرة هذه ووحدات الحوسبة الأولية في الكمبيوتر الكمي.
ومن الإنجازات الفيزيائية "الكمومية" الهامة الأخرى لهذا العام، حسب أليكسي كافوكين، مدير مركز "أبريكوسوف" الدولي للفيزياء النظرية في موسكو هو تطوير الفيزيائيين النمساويين لأول مكرر إشارة كمومية في العالم يقوم على أيونات الكالسيوم. ووفقا له، فإن هذا التطوير جعل العالم أقرب إلى حد بعيد من إنشاء شبكة عالمية من الاتصالات الكمومية ومن تطوير أنظمة الحوسبة الكمومية الموزعة، التي تقع مكوناتها على مسافات بعيدة جدا من بعضها البعض.
حول تصحيح الخطأ الكمي
ويفترض العديد من علماء الفيزياء الآن أن التطوير الإضافي لأجهزة الكمبيوتر الكمومية سيتطلب إنشاء أنظمة قادرة على اكتشاف الأخطاء العشوائية وتصحيحها تلقائيا في عملها. وتنشأ مثل هذه الأخطاء في عمل الكيوبتات وخلايا الذاكرة الكمومية ووحدات الحوسبة البدائية، نتيجة تفاعلها مع الأشياء الموجودة في العالم المحيط.
واكتشف العلماء أن هذه الأخطاء العشوائية في أجهزة الكمبيوتر الكمومية يمكن معالجتها في حال استخدام ما يسمى بالكيوبتات المنطقية، وهي خلايا ذاكرة كمومية افتراضية تتكون من عدة كيوبتات مادية متصلة ببعضها البعض، وقد تم تصميمها بحيث يتم تصحيح الأخطاء في عملها تلقائيا، مما يجعل من الممكن بمساعدتها إجراء حسابات معقدة تستغرق وقتا طويلا.
وفي عام 2023 طورت عدة فرق علمية معالجات كمومية تعتمد على عدد كبير من الكيوبتات المنطقية. وأظهرت التجارب التي أجريت على أجهزة الكمبيوتر هذه لأول مرة من الناحية العملية أن استخدام الكيوبتات المنطقية يجعل من الممكن بالفعل التقليل من تكرار الأخطاء عند تشغيل الكمبيوتر لمدة طويلة.
وأحد أكبر المشاريع من هذا النوع هو حاسوب كمي يقوم على 48 كيوبتا منطقيا، تم تطويره في الولايات المتحدة الأمريكية من قبل فريق من العلماء برئاسة العالم الروسي ميخائيل لوكين، الأستاذ في جامعة "هارفارد".
المصدر: تاس
المصدر: RT Arabic
كلمات دلالية: تكنولوجيا مشروع جديد تصحیح الأخطاء
إقرأ أيضاً:
باحثون يابانيون يطورون جهازًا يحاكي الرؤية البشرية بدقة عالية وذاتية التشغيل
طوّر باحثون في قسم هندسة الأنظمة الإلكترونية بجامعة طوكيو للعلوم (TUS)، مشبكًا صناعيًا ذاتي التشغيل يحاكي المشابك العصبية في الدماغ، قادرًا على التمييز بين الألوان بدقة تصل إلى 10 نانومتر، وهي دقة تقارب قدرة العين البشرية.
ويستمد الجهاز طاقته ذاتيًا من خلال خلايا شمسية دون الحاجة إلى مصادر طاقة خارجية، ما يجعله مناسبًا للدمج في أجهزة الحوسبة الطرفية منخفضة الاستهلاك للطاقة، مثل الهواتف الذكية، والأجهزة القابلة للارتداء، والمركبات ذاتية القيادة.
واعتمد الباحثون في تصميم الجهاز على دمج نوعين من الخلايا الشمسية الحساسة للأصباغ، تستجيب لأطوال موجية مختلفة من الضوء، مما يتيح تنفيذ وظائف منطقية بناءً على تباين الأطوال الموجية.
وفي تجربة عملية، استخدم الباحثون الجهاز ضمن نظام "الحوسبة الفيزيائية الخزنية" (Physical Reservoir Computing)، وتمكّن من التعرّف على أنماط حركية بشرية، مثل المشي أو رفع اليد، باستخدام إشارات ضوئية بألوان الأحمر والأخضر والأزرق، وحقق الجهاز دقة بلغت (82%) في التمييز بين (18) نمطًا مختلفًا من الحركات والألوان.
وقال الدكتور تاكشي أكونو أحد أعضاء الفريق البحثي: إن النتائج تُظهر إمكانات واعدة لهذا الابتكار في تعزيز قدرات أنظمة الذكاء الاصطناعي البصرية منخفضة الطاقة.
اليابانالعيونالرؤية