رقابت داغ چین و آمریکا در محاسبات کوانتومی

چین و آمریکا با پیشرفت‌های چشمگیر در فناوری تراشه‌های کوانتومی، رقابت جهانی برای تسلط بر حوزه محاسبات کوانتومی را شدت بخشیده‌اند.

به گزارش تکناک، در حالی که چین در حال توسعه تراشه‌های کوانتومی فوتونی است، آمریکا بر کیوبیت‌های مقاوم در برابر خطا متمرکز شده و هر دو کشور مسیرهای متفاوتی را برای دستیابی به برتری کوانتومی دنبال می‌کنند.

چین اخیراً گامی بزرگ در مسیر محاسبات کوانتومی برداشته است. پژوهشگران دانشگاه پکن موفق شده‌اند در یک تراشه نوری، درهم‌تنیدگی کوانتومی را در مقیاسی بزرگ ایجاد کنند. این پیشرفت، نقطه عطفی در توسعه فناوری کوانتومی محسوب شده و زمینه را برای تحقق اینترنت کوانتومی هموار می‌کند، سیستمی که انتقال اطلاعات را با امنیت و کارایی بالا امکان‌پذیر خواهد کرد.

یکی از داوران این پژوهش، این دستاورد را «نقطه عطفی مهم در توسعه اطلاعات کوانتومی مقیاس‌پذیر» توصیف کرده است. تاکنون آزمایش‌های مشابهی در آمریکا، اروپا و ژاپن انجام شده، اما این نخستین باری است که یک تیم تحقیقاتی موفق شده درهم‌تنیدگی را در مقیاس بزرگ بر روی یک تراشه نوری عملی کند.

برخلاف روش‌های سنتی محاسبات کوانتومی که متکی بر مواد ابررسانا هستند و به دمای بسیار پایین نیاز دارند، تراشه کوانتومی چین از فناوری فوتونی بهره می‌برد و در دمای اتاق کار می‌کند. این ویژگی می‌تواند راه را برای استفاده‌های عملی‌تر از محاسبات کوانتومی هموار کرده و این فناوری را در دسترس‌تر و از نظر مصرف انرژی کارآمدتر سازد.

رویکرد متفاوت مایکروسافت در محاسبات کوانتومی

در حالی که چین بر محاسبات کوانتومی فوتونی تمرکز دارد، مایکروسافت مسیر متفاوتی را انتخاب کرده است. این شرکت پیش‌تر اعلام کرده بود که تراشه Majorana 1 آن می‌تواند با استفاده از کیوبیت‌های توپولوژیکی، تا یک میلیون کیوبیت را ذخیره کند. کیوبیت‌های توپولوژیکی نسبت به روش‌های سنتی پایدارتر بوده و در برابر خطا مقاومت بیشتری دارند.

مایکروسافت این فناوری را «پیشرفتی مهم در محاسبات کوانتومی» توصیف کرده و ادعا دارد که این روش می‌تواند به حل مسائل پیچیده در زمینه‌هایی همچون پزشکی و علم مواد کمک کند. در یکی از پست‌های این شرکت آمده است: «به‌کارگیری میلیون‌ها کیوبیت بالقوه که برای حل مسائل غیرقابل حل، از توسعه داروهای جدید گرفته تا مواد نوآورانه، همگی بر روی یک تراشه همکاری می‌کنند.»

با این حال، برخی دانشمندان نسبت به این ادعاها تردید دارند. گروهی از متخصصان بر این باورند که مایکروسافت یافته‌های خود را زودتر از موعد منتشر کرده است. یکی از منتقدان این پژوهش، مقاله منتشرشده را به دلیل «عبارات گمراه‌کننده و مبهم» مورد انتقاد قرار داده و اظهار داشته است که این مقاله پیش‌بینی‌های نظری، طراحی دستگاه و نتایج تجربی را به شکلی ترکیب کرده که شفافیت کافی ندارد.

با این وجود، برخی دیگر از دانشمندان این تحقیق را گامی مثبت تلقی می‌کنند. یکی از کارشناسان در پاسخ به این انتقادات گفت: «من با این دیدگاه که این پیشرفت غیرقابل‌اتکا است، موافق نیستم. انجام چنین کاری همچنان حیرت‌انگیز است.»

رقابت جهانی در محاسبات کوانتومی شدت می‌گیرد

رقابت در حوزه محاسبات کوانتومی به‌سرعت در حال افزایش است. در دسامبر گذشته، گوگل با معرفی تراشه کوانتومی Willow پیشرفتی چشمگیر را به ثبت رساند. این پردازنده ۱۰۵ کیوبیتی موفق شد یک محاسبه پیچیده را در کمتر از پنج دقیقه انجام دهد، در حالی که سریع‌ترین ابررایانه‌های امروزی برای انجام همین محاسبه به حدود ۱۰ سپتیلیون سال زمان نیاز دارند.

دستاوردهای چین در درهم‌تنیدگی کوانتومی در مقیاس بزرگ و تلاش مایکروسافت برای توسعه کیوبیت‌های توپولوژیکی نشان می‌دهد که مسیرهای مختلفی برای پیشرفت در این حوزه دنبال می‌شود. در حالی که مایکروسافت از مواد ابررسانا بهره می‌برد که نیاز به دماهای فوق‌العاده پایین دارند، چین رویکردی متفاوت را برگزیده و با فناوری فوتونی، سیستمی را توسعه داده که در دمای اتاق کار می‌کند.

این دو پروژه، نمونه‌ای از تلاش‌های گسترده جهانی برای تحقق محاسبات کوانتومی هستند. با وجود مسیرهای تحقیقاتی متفاوت، آینده برتری کوانتومی همچنان غیرقابل پیش‌بینی است و ممکن است پیشرفت بزرگ بعدی از هر نقطه‌ای در جهان ظهور کند.