🟠کامپیوترهای کوانتومی متصل می‌توانند از سیستم‌های کوانتومی منفرد بزرگتر، بهتر عمل کنند

🔹پژوهشگران شرکت #IonQ و دانشگاه آلتو نشان داده‌اند که رایانه‌های کوانتومی توزیع‌شده—که از چندین پردازنده‌ی کوچک‌ترِِ به‌هم‌متصل ساخته شده‌اند—می‌توانند حتی در شرایطی که لینک های کوانتومی بین پردازنده‌ها نسبتاً کند هستند، عملکردی بهتر از یک پردازنده‌ی کوانتومی بزرگِ واحد داشته باشند.

❗این نتیجه، باور رایج در این حوزه را به چالش می‌کشد که کندی تولید درهم‌تنیدگی میان ماشین‌ها مزایای معماری‌های ماژولار کوانتومی را از بین می‌برد.

🔸این تیم با استفاده از شبیه‌سازی‌های واقع‌گرایانه و عمداً محافظه‌کارانه، سه رویکرد را مقایسه کرد: اجرای مستقیم روی یک سامانه‌ی یکپارچه، اجرای یکپارچه همراه با روش کاهش نویز کلیفورد (CliNR)، و اجرای CliNR توزیع‌شده که روی چندین واحد پردازش کوانتومی (QPU) پخش شده است.

🔹برای مدارهای کلیفورد—که برای تصحیح خطا، بنچمارک‌گیری و برخی آزمایش‌های مزیت کوانتومی اهمیت دارند—طراحی توزیع‌شده تحت شرایط نویزی یکسان، نرخ خطای منطقی کمتر و عمق مدار کوتاه‌تر نسبت به گزینه‌های یکپارچه به دست آورد.

🔸نکته‌ی کلیدی این کار، معماری سیستم است: در CliNR توزیع‌شده، بیشتر عملیاتِ مستعد خطا و زمان‌بر به‌صورت محلی و موازی روی QPUهای جداگانه انجام می‌شود. درهم‌تنیدگی میان ماشین‌ها فقط در گام‌های کوتاهِ «تزریق» در انتهای کار لازم است.

🔹بنابراین لینک های کوانتومیِ کند می‌توانند در پس‌زمینه عمل کنند بدون آن‌که به گلوگاه عملکرد تبدیل شوند. شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد این برتری حتی زمانی که تولید درهم‌تنیدگی تا پنج برابر کندتر از گیت‌های محلی است نیز حفظ می‌شود.

🔸این نتایج نشان می‌دهد که مقیاس‌پذیری کوتاه‌مدت رایانه‌های کوانتومی با تکیه بر طراحی‌های ماژولار امکان‌پذیر است، بدون آن‌که منتظر جهش‌های بزرگ در شبکه‌سازی کوانتومیِ فوق‌سریع بمانیم.

🔹هرچند نتایج به مدارهای کلیفورد محدود هستند و مبتنی بر شبیه‌سازی (نه آزمایش سخت‌افزاری)، اما پشتوانه‌ی نظری قدرتمندی برای راهبردهای سخت‌افزاری ماژولار—به‌ویژه در پلتفرم هایی مانند یون‌های به‌دام‌افتاده، اتم‌های خنثی و فوتونیک—فراهم می‌کند. مهم‌تر آن‌که این مطالعه از برتری معماری نسبت به سیستم های کوانتومی یکپارچه سخن می‌گوید، نه برتری مطلق نسبت به رایانه‌های کلاسیک.

📎لینک خبر
‼️لینک پیش چاپ مقاله
🔸🔸🔸🔸🔸🔸
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn

#اخبار