تیم Quantum AI گوگل به دستاوردی بزرگ در حوزه رایانش کوانتومی دست یافته و از پردازنده جدید خود با نام ویلو (Willow) رونمایی کرده است؛ تراشه‌ای ابررسانا با ۱۰۵ کیوبیت که طبق گزارش‌ها قادر است برخی محاسبات را ۱۳,۰۰۰ برابر سریع‌تر از قدرتمندترین ابررایانه‌های امروزی انجام دهد. این پیشرفت که در مجله Nature منتشر شده، یکی از روشن‌ترین و قابل‌سنجش‌ترین نمونه‌های برتری واقعی محاسبات کوانتومی در یک آزمایش کاربردی و قابل‌تأیید به شمار می‌رود.
تراشه ویلو با موفقیت الگوریتمی به نام Quantum Echoes را اجرا کرده؛ آزمونی که برای سنجش پدیده آشوب کوانتومی طراحی شده است. تفاوت اصلی این آزمایش با پروژه سال ۲۰۱۹ گوگل با تراشه سایکمور (Sycamore) در این است که سایکمور تنها در یک آزمایش خاص از نمونه‌برداری تصادفی توانست برتری کوانتومی را نشان دهد، در حالی که عملکرد ویلو ارزش علمی بسیار گسترده‌تری دارد. این تراشه قادر است ساختارهای مولکولی و رفتارهای الکترونی را با دقتی بی‌سابقه شبیه‌سازی کند.
میشل دووره (Michel Devoret)، یکی از فیزیک‌دانان برجسته پروژه، ویلو را شاهدی بر این دانست که مدارهای الکتریکی می‌توانند مانند «اتم‌های مصنوعی» عمل کنند که به پژوهشگران اجازه می‌دهد تا تعاملات اتمی را بدون نیاز به تقریب‌های مرسوم و روش‌های کلاسیک مطالعه نمایند. هر کیوبیت در این تراشه می‌تواند به‌طور هم‌زمان در چندین حالت وجود داشته باشد و با سایر کیوبیت‌ها درهم‌تنیده شود، قابلیتی که امکان انجام محاسبات پیچیده در دامنه‌ای عظیم از احتمالات را فراهم می‌کند.
دقت در اجرای عملیات تک‌کیوبیتی در ویلو به ۹۹.۹۷ درصد رسیده و عملیات درهم‌تنیدگی چندکیوبیتی نیز با دقت ۹۹.۸۸ درصد انجام می‌شود. این میزان از صحت، نقش کلیدی در کاهش خطاهای تجمعی در سامانه‌های بزرگ‌تر دارد و نشان می‌دهد که گوگل گام بلندی در جهت پایدارسازی محاسبات کوانتومی برداشته است.
افزایش چشمگیر کارایی ویلو تنها به حوزه آزمایش‌های علمی محدود نمی‌شود. توانایی شبیه‌سازی پیوندهای مولکولی و واکنش‌های شیمیایی می‌تواند روند کشف دارو و طراحی مواد جدید را به شکل قابل‌توجهی تسریع کند. در آینده، چنین فناوری‌هایی ممکن است در طراحی باتری‌های کارآمدتر، ابررساناهای نوین یا حتی بهینه‌سازی فرآیندهای آموزشی در هوش مصنوعی نقش داشته باشند. به‌ویژه، روش‌های کوانتومی می‌توانند در آموزش مدل‌های AI پیچیده، محاسبات سنگین بهینه‌سازی را با مصرف انرژی کمتر انجام دهند.
با این حال، پژوهشگران تأکید می‌کنند که مسیر تحقق کامل رایانش کوانتومی هنوز طولانی است. چالش اصلی، دستیابی به مقیاس‌پذیری با کیوبیت‌های پایدار و دارای تصحیح خطا است؛ مشکلی که همچنان مانع اصلی توسعه رایانه‌های کوانتومی کاربردی محسوب می‌شود. با این وجود، ویلو نقطه عطفی مهم به شمار می‌رود؛ نه صرفاً یک نمایش علمی پرزرق‌وبرق، بلکه بستری واقعی برای آزمایش و اثبات اینکه سخت‌افزار کوانتومی اکنون قادر است نتایجی تولید کند که ارزش بررسی و توسعه بیشتر را دارد.
source
کلاس یوس