پیشرفت مهم IBM در تصحیح خطای کوانتومی با اجرای آنی الگوریتم Relay-BP روی تراشههای FPGA
عنوان خبر: پیشرفت مهم IBM در تصحیح خطای کوانتومی با اجرای آنی الگوریتم Relay-BP روی تراشههای FPGA
ژانر/موضوع: محاسبات کوانتومی، تصحیح خطای کوانتومی
تاریخ انتشار خبر: 28 اکتبر 2025
لینک خبر: technewsworld.com
چکیده:
شرکت IBM به یک نقطهی عطف مهم در حوزهی تصحیح خطای کوانتومی دست یافته است؛ این شرکت توانسته الگوریتم پیشرفتهی تصحیح خطای آنی خود را روی تراشههای FPGA استاندارد شرکت AMD – که معمولاً در رایانههای کلاسیک به کار میروند – با موفقیت اجرا کند. بر اساس پیش چاپ مقاله، دیکودر جدید IBM با نام Relay-BP با سرعتی ده برابر بیشتر از مقدار مورد نیاز برای هماهنگی با پردازندهی کوانتومی اجرا شده است. این دستاورد گامی کلیدی در مسیر هدف IBM برای ساخت رایانهی کوانتومی Starling در مقیاس بزرگ تا سال ۲۰۲۹ محسوب میشود. کارشناسان معتقدند این پیشرفت نشاندهندهی نقش حیاتی و روزافزون محاسبات کلاسیک در توسعهی سیستم های کوانتومی است. IBM با واگذاری عملیات پیچیدهی تصحیح خطای کوانتومی به تراشههای سریع و مقرونبهصرفهی FPGA، یکی از گلوگاههای اصلی در محاسبات کوانتومی مقاوم در برابر خطا یعنی تأخیر در دیکودر – را کاهش داده است. این نتیجه نشان میدهد که بخشهایی از کنترل و تصحیح کوانتومی اکنون میتوانند به طور کارآمد روی سختافزار کلاسیک اجرا شوند، که این امر باعث بهبود مقیاسپذیری و کاهش هزینهها میشود. در حالی که برخی تحلیلگران بر این باورند که چالشهای سختافزاری – مانند پایدارسازی کیوبیتهای منطقی – همچنان بزرگترین مانع برای دستیابی به رایانههای کوانتومی تماممقیاس هستند، دیگران موفقیت IBM را گامی بزرگ به سوی پیادهسازی عملی میدانند. اجرای موفق الگوریتم تصحیح خطای IBM بر پایهی FPGA نهتنها همگرایی سریع فناوریهای کلاسیک و کوانتومی را نشان میدهد، بلکه ضرورت فزایندهی پذیرش امنیت پساکوانتومی را نیز برجسته میسازد.
شرح کامل خبر:
شرکت IBM پیشرفتی مهم در زمینهی تصحیح خطای کوانتومی که یکی از بزرگترین موانع فنی در مسیر ساخت رایانههای کوانتومی تجاری حساب میشود، گزارش کرده است. این شرکت موفق شده الگوریتم جدید خود با نام Relay-BP را برای تصحیح خطا، بهصورت آنی (real-time) روی تراشههای FPGA شرکت AMD که از سختافزارهای معمول در رایانههای کلاسیک هستند، اجرا کند. طبق مقالهای که در arXiv منتشر شده، این دیکودر با سرعتی ده برابر بیشتر از حد مورد نیاز برای هماهنگی با پردازندهی کوانتومی اجرا شده است. این دستاورد گامی کلیدی در مسیر هدف IBM برای ساخت رایانهی کوانتومی در مقیاس بزرگ و مقاوم در برابر خطا با نام Starling تا سال ۲۰۲۹ محسوب میشود.
تصحیح خطا در رایانههای کوانتومی، بهدلیل شکنندگی ذاتی کیوبیتها و حساسیت آنها به نویز و ناپایداری، یکی از چالشهای اصلی این حوزه است. دیکودرهای کلاسیک وظیفه دارند کدهای تصحیح خطای کوانتومی را تحلیل کرده و تصمیم بگیرند که چگونه حالتهای کیوبیت را اصلاح کنند. اما دیکودرهای قبلی مانند BP+OSD که پیشتر توسط IBM معرفی شده بود، یا دقت کافی نداشتند یا بسیار کند بودند. دیکودر جدید Relay-BP هر دو مشکل را برطرف کرده و نتایج اخیر نشان میدهد که این روش میتواند بدون ایجاد تأخیر، همزمان با رایانهی کوانتومی عمل کند و یکی از گلوگاههای مهم در محاسبات مقاوم به خطا را از میان بردارد.
کارشناسان معتقدند این دستاورد، اهمیت روزافزون همافزایی میان محاسبات کلاسیک و کوانتومی را نشان میدهد. در آیندهی نزدیک، پردازندههای کلاسیک – بهویژه سختافزارهای قابل پیکربندی مانند FPGA – نقش حیاتی در کنترل و پایداری سامانههای کوانتومی خواهند داشت. به گفتهی ایزهار مدالسی (مدیرعامل شرکت Quantum Elements)، این پیشرفت نشان میدهد که «بهرهگیری از توان محاسبات کلاسیک برای پیشرفت سختافزار کوانتومی حیاتی است». همچنین سایمون فرید از شرکت Classiq افزود که این پیشرفت بیشتر در زمینهی نرمافزارهای مدلسازی و کنترل رخ داده است تا در عملکرد خود کیوبیتها، و نشاندهندهی ادغام نزدیکتر میان لایههای کلاسیک و کوانتومی است – امری که برای گسترشپذیری ضروری است.
از دید صنعتی، همکاری IBM و AMD یک گام عملی برای کاهش هزینه و افزایش انعطافپذیری در سامانههای کوانتومی محسوب میشود. به گفتهی لوک یانگ از مؤسسهی Morningstar، تراشههای FPGA نسبت به تراشههای کوانتومی اختصاصی مانند پردازندهی Heron ارزانتر و مناسبتر برای آزمایشهای اولیه هستند. او افزود که هرچند این گام بهتنهایی موجب فراگیر شدن رایانههای کوانتومی نخواهد شد، اما از نظر مهندسی و اقتصادی جهتی درست در مسیر تجاریسازی است.
با این حال، کارشناسان امنیت سایبری بر پیامدهای دوگانهی امنیتی این پیشرفت تأکید میکنند. به گفتهی فیلیپ جورج از شرکت Merlin Cyber، استفاده از تراشههای FPGA موجود در بازار میتواند زمان رسیدن به «رایانههای کوانتومی مرتبط با رمزنگاری» – یعنی سیستمهایی که قادر به شکستن رمزگذاریهای فعلی هستند – را جلو بیندازد. این امر مهلت دولتها و صنایع برای گذار به رمزنگاری پساکوانتومی را کوتاهتر میکند. همچنین جیسون سوراکو از شرکت Sectigo اشاره کرد که هرچند استفاده از سختافزارهای عمومی باعث کاهش هزینه و افزایش مقیاسپذیری میشود، اما سطح حملات سایبری را نیز گسترش میدهد، زیرا آسیبپذیریهای جدیدی در بخشهایی مانند میانافزار (firmware) و نرمافزارهای کنترلی به وجود میآیند.
ربکا کراتهامر، مدیرعامل شرکت QuSecure، این پیشرفت IBM را «تقریباً یک سال جلوتر از برنامهی زمانی» توصیف کرده و آن را نشانهای از دقت IBM در تحقق اهداف خود دانست. او افزود که افزایش سرعت پیشرفتها در کنار انتشار دستورالعملهای جدید NIST و هشدارهای امنیتی در بخش دفاعی، نشان میدهد که «نشانههای تهدید کوانتومی بهشدت فشرده و پیدرپی شدهاند». به گفتهی او، بیش از ۲۰ میلیارد دستگاه باید ظرف چند سال آینده به سیستمهای امنیتی پساکوانتومی مهاجرت کنند.
بهطور خلاصه، اجرای آنی الگوریتم تصحیح خطای کوانتومی IBM روی تراشههای FPGA شرکت AMD، یک دستاورد فنی، اقتصادی و امنیتی مهم به شمار میآید. این کار، استفاده از سختافزار کلاسیک برای پیشبرد محاسبات کوانتومی را تأیید میکند، مسیر IBM را برای تحقق هدف ۲۰۲۹ خود تسریع میکند و در عین حال، ضرورت اقدام سریع برای ایمنسازی زیرساختهای دیجیتال در برابر عصر کوانتومی را بیش از پیش آشکار میسازد.
منابع:
[2] https://arxiv.org/pdf/2510.21600
[3] https://thequantuminsider.com/2025/10/24/forthcoming-ibm-paper-expected-to-show-quantum-algorithm-running-on-inexpensive-amd-chips/?_bhlid=559866133ef0c9ef3462ee3d46a15850b6f96705
دیدگاه خود را درباره این خبر با ما به اشتراک بگذارید.
