خب بذارید یه خبر باحال براتون بگم! یه تیم از دانشمندای خوشذوق تونستن یه تکنولوژی جدید درست کنن که برای اولین بار چند نفر میتونن باهم به صورت همزمان روی یه کامپیوتر کوانتومی برنامه اجرا کنن. اسم این سیستم بامزه رو گذاشتن «HyperQ».
حالا HyperQ دقیقا چیکار میکنه؟ پروسه کارش شبیه همون مجازیسازی («Virtualization») که تو دنیای ابری مثل آمازون AWS یا Azure مایکروسافت داریم. یعنی یه سیستم طوری طراحیشده که یه کامپیوتر کوانتومی رو به چند قسمت مستقل تقسیم میکنه – که به هر کدومشون میگن QVM یا «ماشین مجازی کوانتومی». این وسط یه زمانبند فوق باهوش هم هست که مدیریت میکنه چه کسی و کی چه برنامهای اجرا بشه. خود دانشمندا گفتن کار این زمانبند شبیه یه بازیکن فوق حرفهای تتریس میمونه – همهی QVMها رو جوری کنار هم جور میکنه تا هیچ قسمتی از دستگاه هدر نره و هرکی بتونه توی صف، برنامه خودش رو بدون معطلی اجرا کنه.
قبل از این تکنولوژی، باید هرکس جداگانه مینشست نوبت تا برنامهش اجرا بشه چون کامپیوترهای کوانتومی الان کلی گرون و پیچیدهان. هزینه تحقیق و ساخت یه کامپیوتر کوانتومی کوچیک چیزی بین ۱۰ تا ۱۵ میلیون دلار آب میخوره (بدون هزینه نگهداری سالانه که اونم بالای یه میلیون دلاره!) و تازه با همه اینها فقط یه نفر میتونست روش برنامه اجرا کنه. دلیلش هم اینه که طبیعت اجزای اصلیش، یعنی «کوبیت (Qubit)»ها – همون بیتهای اطلاعاتی دنیای کوانتوم که میتونن همزمان چند حالت داشته باشن – اینطوریه که خیلی به هم وابستهان و اگر چند نفر برنامه اجرا کنن، ممکنه سیگنالها قاطی کنن.
اما HyperQ این مشکل رو با یه حرکت زیرکانه حل میکنه: یکم از کوبیتها رو به عنوان «بافر» یا سپر کنار میذاره تا نویز سیگنال (یعنی اختلال الکتریکی اضافی) تو کار برنامههای همسایه تأثیر نذاره. این یعنی هر QVM میتونه مستقل باشه و برنامههای مختلف همزمان و بیدردسر اجرا میشن! یه نکته خیلی خفن دیگه اینکه بر خلاف سیستمهای قبلی که باید حتماً میدونستی چه برنامههایی قراره همزمان اجرا بشن و براش کامپایلر اختصاصی نیاز بود، تو HyperQ برنامهنویس میتونه با ابزارهای مرسوم کوانتوم کار کنه و هیچ وابستگی خاصی به نوع برنامهها ندارن. یعنی حسابی منعطف و واقعا قابلاستفاده تو پروژههای دنیای واقعی.
حالا یه بازی با اعداد! محققای این پروژه اومدن HyperQ رو روی کامپیوتر کوانتومی IBM که ۱۲۷ کوبیت داره و به نام بریزبین معروفه (بر پایه چیپست Eagle)، تست کردن. نتیجه؟ زمان انتظار کاربرا به طور میانگین تا ۴۰ برابر کمتر شد! یعنی چیزی که قبلاً چند روز طول میکشید، الان ممکنه فقط تو چند ساعت تموم بشه. علاوه بر این، تا ۱۰ برابر بیشتر میشه برنامههای کوانتومی رو اجرا کرد.
یکی دیگه از کلمههای فنی که وسط تحقیق میبینید «Dynamic Multiprogramming» هست – یعنی چندبرنامگی پویا. مفهومش اینه که تقسیم منابع همزمان و هوشمندانه انجام میشه و برای هر درخواست، هم به لحاظ زمانی هم فضایی (یعنی کی کدوم کوبیت رو و تا چه مدت لازم داره)، منابع آرومآروم و منعطف اختصاص داده میشن.
خلاصه که با HyperQ، کوانتومیها دارن واقعاً به کلاود نزدیک میشن. تیم سازنده HyperQ هم گفته میخوان این سیستم رو واسه بقیه معماریهای کامپیوتر کوانتومی (نه فقط IBM) سازگار کنن و کلا یه انقلاب عملیاتی واسه کسایی که به این تکنولوژی علاقه دارن به وجود بیارن.
اگه دوست داشتی بیشتر بدونی، خبرهای دیگه هم بوده که مثلاً IBM قول داده کوانتوم ۱۰هزار کوبیتی بسازه، یا اینکه سیستمهای کوچیکتر با خطای ۰.۰۰۰۰۱۵٪ ساخته شده که یعنی دقیقتر و سریعتر میشن. خلاصه دنیای کوانتوم حسابی داغه و اتفاقای هیجانانگیز زیادی داره میفته!
منبع: +
