چین اخیراً از تیانیان-۵۰۴، یک کامپیوتر کوانتومی پیشرفته با ۵۰۴ کیوبیت که به تراشه شیاوهونگ (Xiaohong chip) مجهز است، رونمایی کرد. این کامپیوتر کوانتومی نه تنها رکورد جدیدی در حوزه فناوری داخلی چین محسوب می‌شود، بلکه جایگاه این کشور را در میان پیشگامان جهانی محاسبات کوانتومی، با دستاوردهای برجسته در سیستم‌های کوانتومی ابررسانا و فوتونیک، تقویت می‌کند.
خیزشی کوانتومی با تیانیان-۵۰۴
چین با معرفی تیانیان-۵۰۴، یک کامپیوتر کوانتومی ابررسانای قدرتمند مجهز به تراشه ۵۰۴ کیوبیتی شیاوهونگ، به پیشرفتی چشمگیر در حوزه محاسبات کوانتومی نائل آمده است. این نوآوری حاصل تلاش مشترک گروه کوانتومی چاینا تلکام (China Telecom Quantum Group : CTQG)، مرکز عالی اطلاعات کوانتومی و فیزیک کوانتومی وابسته به آکادمی علوم چین و کوانتوم سی تک (QuantumCTek) مستقر در آنهویی است. توسعه تیانیان-۵۰۴ گامی بلند در رقابت برای به تسخیر درآوردن محاسبات کوانتومی برای کاربردهای عملی محسوب می‌شود و افق‌های ممکن در این حوزه پیشرفته را گسترش می‌دهد.
ویژگی‌های برجسته تیانیان-۵۰۴
عملکرد تراشه شیاوهونگ
تراشه شیاوهونگ با ۵۰۴ کیوبیت، قلب تپنده سیستم تیانیان-۵۰۴ است. طراحی آن نه تنها بر افزایش توان محاسباتی، بلکه بر ارتقای سیستم‌های اندازه‌گیری و کنترل کوانتومی در مقیاس بزرگ نیز متمرکز است. این قابلیت‌ها برای تضمین کارایی، پایداری و قابلیت توسعه کامپیوترهای کوانتومی حیاتی هستند. تراشه شیاوهونگ به شاخص‌های قابل توجهی در موارد زیر دست یافته است:
- طول عمر کیوبیت
- وفاداری گیت
- عمق مدار کوانتومی
این شاخص‌ها، توانمندی‌های آن را با پلتفرم‌های کوانتومی پیشرو جهانی مانند سیستم‌های محاسبات کوانتومی IBM هم‌تراز می‌کند.
یکپارچگی ابری
تیانیان-۵۰۴ با پلتفرم ابری محاسبات کوانتومی تیانیان ادغام خواهد شد و دسترسی محققان در سراسر جهان را به توانمندی‌های چشمگیر آن فراهم می‌سازد. از زمان آغاز به کار آن در نوامبر ۲۰۲۳، این پلتفرم بیش از ۱۲ میلیون بازدید از بیش از ۵۰ کشور داشته است که نشانگر جذابیت و کاربرد جهانی آن است. این رویکرد مبتنی بر ابر، دسترسی به محاسبات کوانتومی را همگانی می‌کند و محققان را قادر می‌سازد تا به مسائل پیچیده در زمینه‌هایی مانند هوش مصنوعی، رمزنگاری و علوم مواد بپردازند.
توسعه مشارکتی
همکاری بین CTQG و QuantumCTek برای موفقیت این پروژه نقشی اساسی داشته است. با تلفیق تخصص در فناوری کوانتومی و ارتباطات از راه دور، این همکاری با هدف تسریع بهره‌برداری عملی از محاسبات کوانتومی صورت گرفته است. پژوهشگران در رشته‌های مختلف می‌توانند از این پلتفرم برای حل چالش‌های دنیای واقعی به شکلی مؤثرتر استفاده کنند.
رویکرد دوگانه چین به محاسبات کوانتومی
چین با رویکردی دوگانه، مزایای محاسبات کوانتومی را از طریق فناوری‌های ابررسانا و فوتونیک دنبال می‌کند. این رویکرد دوگانه با پیشرفت‌های پیشین مانند جیوژانگ ۲.۰ (محاسبات کوانتومی فوتونیک) و زوچونگجی ۲.۱ (محاسبات کوانتومی ابررسانا) به اثبات رسیده است.
– جیوژانگ ۲.۰: به رکورد ۱۱۳ فوتون شناسایی شده دست یافت.
– زوچونگجی ۲.۱: با ۶۶ کیوبیت کار می‌کند.
این سیستم‌ها، توانایی چین را برای پیشبرد مزیت محاسباتی کوانتومی در الگوهای مختلف فناوری نشان می‌دهند.
فراتر از برتری کوانتومی
در حالی که تیانیان-۵۰۴ جهشی قابل توجه در محاسبات کوانتومی محسوب می‌شود، محققان تأکید دارند که تمرکز اصلی آن فراتر از دستیابی به “برتری کوانتومی” است. به گفته گونگ مینگ، محقق مرکز عالی اطلاعات کوانتومی و فیزیک کوانتومی، تأکید بر توسعه سیستم‌های اندازه‌گیری و کنترل قدرتمند و قابل توسعه برای محاسبات کوانتومی در مقیاس بزرگ است. این رویکرد تضمین می‌کند که پیشرفت‌ها در سخت‌افزار با کاربردهای عملی که می‌تواند برای صنایع و پژوهش‌های علمی مفید باشد، همگام شود.
کاربردها و تأثیر جهانی
پیامدهای قابلیت‌های تیانیان-۵۰۴ بسیار گسترده است. با ادغام محاسبات کوانتومی در خدمات ابری، چین خود را به عنوان پیشرو در ارائه فناوری کوانتومی در دسترس جهانیان مطرح می‌کند. کاربردهای بالقوه آن عبارتند از:
– هوش مصنوعی: تقویت مدل‌های یادگیری ماشینی با الگوریتم‌های کوانتومی.
– رمزنگاری: توسعه پروتکل‌های ارتباطی امن در برابر حملات کوانتومی.
– علوم مواد: شبیه‌سازی برهمکنش‌های پیچیده مولکولی برای طراحی مواد پیشرفته.
– علوم محیطی: بهبود مدل‌ها برای پیش‌بینی‌های هواشناسی و تغییرات اقلیمی.
در چارچوبی وسیع‌تر
پیشرفت‌های چین در محاسبات کوانتومی بخشی از یک راهبرد کلان برای حفظ پیشتازی فناوری در عرصه جهانی است. به عنوان مثال، ابررایانه تیانهه اخیراً در کارایی محاسبات هوش مصنوعی رتبه اول را کسب کرد و دومین پیروزی بین‌المللی خود را از سال ۲۰۲۱ به ثبت رساند. این دستاورد، تعهد گسترده چین به نوآوری در فناوری‌های محاسباتی، چه کلاسیک و چه کوانتومی، را برجسته می‌کند.
نتیجه‌گیری
توسعه تیانیان-۵۰۴ نشانگر نفوذ روزافزون چین در عرصه محاسبات کوانتومی است. با پیشرفت فناوری‌های ابررسانا و فوتونیک و ادغام آنها در پلتفرم‌های قابل دسترس جهانی، چین بستری را برای آینده‌ای فراهم می‌سازد که در آن محاسبات کوانتومی به ابزاری حیاتی برای حل پیچیده‌ترین مسائل بشریت تبدیل خواهد شد. تمرکز بر کاربردهای عملی و سیستم‌های قابل توسعه تضمین می‌کند که این نوآوری‌ها تأثیراتی ماندگار بر صنایع، علم و فناوری خواهند داشت.
اگر به خواندن کامل این مطلب علاقه‌مندید، روی لینک مقابل کلیک کنید: interesting engineering
