اخبار کوانتومی – یک کامپیوتر کوانتومی رکوردشکن از اتم های خنثی به کمک هوش مصنوعی
عنوان خبر: یک کامپیوتر کوانتومی رکورشکن از اتم های خنثی به کمک هوش مصنوعی
ژانر/موضوع: محاسبات کوانتومی، هوش مصنوعی
تاریخ انتشار خبر: 14 ژانویه 2025
لینک خبر: newscientist.com
چکیده: پژوهشگران دانشگاه علوم و فناوری چین با استفاده از هوش مصنوعی موفق به ساخت شبکه‌ای بی‌نقص متشکل از ۲۰۲۴ اتم فوق سرد یا همان خنثی روبیدیوم شده‌اند که رکورد جدیدی در مقیاس‌پذیری رایانه‌های کوانتومی ثبت کرده است. با استفاده از «انبرک های نوری» ایجاد شده توسط پرتوهای لیزر، این تیم اتم‌ها را در یک شبکه به دام انداختند و با دقت در مکان‌های مشخص قرار دادند، که گامی اساسی برای انجام محاسبات کوانتومی بدون خطا است. هوش مصنوعی ترتیب بهینه‌ای برای بازآرایی اتم‌ها ارائه داد و این فرآیند را تنها در ۶۰ میلی‌ثانیه تکمیل کرد—زمانی ثابت که حتی برای آرایه‌های بزرگ‌تر نیز تغییری نمی‌کند.این سیستم نشان‌دهنده توانایی مقیاس‌پذیری به ده‌ها هزار اتم و امکان تصحیح خطای پیشرفته کوانتومی است. در حالی که هنوز محاسباتی انجام نشده است، این دستاورد پایه‌ای برای پردازشگرهای کوانتومی آینده فراهم می‌کند.
شرح کامل خبر:
در یک پیشرفت بی‌سابقه، پژوهشگران دانشگاه علوم و فناوری چین به رهبری Jian-Wei Pan با استفاده از هوش مصنوعی (AI) موفق به ساخت آرایه‌های دو بعدی و سه بعدی بی‌نقص متشکل از ۲۰۲۴ اتم فوق سرد یا همان اتم خنثی از روبیدیوم شده‌اند، که گامی مهم در جهت محاسبات کوانتومی مقیاس‌پذیر به شمار می‌رود. این دستاورد که در مطالعه اخیر آن‌ها توضیح داده شده است، فناوری پیشرفته «موچین‌های نوری» را با یک پروتکل نوآورانه هوش مصنوعی ترکیب کرده و زمینه را برای توانایی‌های بی‌سابقه محاسبات کوانتومی فراهم کرده است.
این تیم با استفاده از پرتوهای لیزر، شبکه‌ای از انبرک‌های نوری ایجاد کردند که در آن اتم‌های فوق سرد به دام افتاده و با دقت در جایگاه‌های مشخص قرار گرفتند. دستیابی به این یکنواختی بسیار مهم است، زیرا رایانه‌های کوانتومی به اتم‌هایی نیاز دارند که به‌طور کامل و دقیق در یک شبکه قرار گرفته باشند؛ جا به‌جا شدن یا خالی بودن مکان‌ها محاسبات را مختل می‌کند. برای رفع این مشکل، مدل هوش مصنوعی ترتیب بهینه‌ای برای بازآرایی اتم‌ها ارائه داد و این فرآیند را تنها در ۶۰ میلی‌ثانیه تکمیل کرد. نکته شگفت‌انگیز این است که این زمان ثابت حتی با بزرگ‌تر شدن شبکه نیز تغییر نمی‌کند و نشان‌دهنده مقیاس‌پذیری به ده‌ها هزار اتم است.
این پروتکل مبتنی بر هوش مصنوعی از یک مدولاتور نوری با سرعت بالا برای حرکت هم‌زمان تمامی اتم‌ها استفاده کرده و کنترل دقیقی بر موقعیت و فاز آن‌ها فراهم می‌آورد. پژوهشگران روش خود را با ایجاد ساختارهای سه‌بعدی پیچیده و حتی تشکیل حروف «USTC» به سبک نقطه‌نگاری در همین ۶۰ میلی‌ثانیه به نمایش گذاشتند.
در حالی که این آرایه بی‌سابقه هنوز محاسباتی انجام نداده، طراحی آن نوید بهبود تصحیح خطای کوانتومی و تسهیل شبیه‌سازی‌های کوانتومی را می‌دهد. جاووک آن، متخصص محاسبات کوانتومی، تأکید کرد که شبکه‌هایی با ۱۰۰۰ تا ۱۰,۰۰۰ اتم ممکن است به‌زودی به‌عنوان پردازشگرهای کوانتومی عمل کرده و پیشرفت‌های چشمگیری در علم اطلاعات کوانتومی ایجاد کنند.
این مطالعه بر پتانسیل هوش مصنوعی در تحول فناوری‌های کوانتومی تأکید کرده و محدودیت‌های کنونی در مقیاس و دقت را رفع کرده و افق‌های جدیدی برای معماری‌های نوین محاسبات کوانتومی می‌گشاید.
منابع:
[1] https://www.newscientist.com/article/2463469-ai-could-assemble-a-record-breaking-quantum-computer-out-of-cold-atoms/?utm_medium=social&utm_campaign=echobox&utm_source=Twitter#Echobox=1736933430
[2] https://arxiv.org/abs/2412.14647
دیدگاه خود را درباره این خبر با ما به اشتراک بگذارید.
