‍ 🔴 الگوریتم شبکه تنسوری جدید، ادعای تاریخی «برتری کوانتومی» شرکت DWave را به چالش کشید

🔹 فیزیکدانان مرکز فیزیک کوانتومی محاسباتی (CCQ) در موسسه Flatiron با همکاری دانشگاه بوستون، موفق به توسعه یک #الگوریتم_کلاسیک شده‌اند که دینامیک کوانتومی سه‌بعدی و پیچیده‌ای را شبیه‌سازی می‌کند؛ محاسباتی که پیش‌تر ادعا می‌شد بدون رایانه کوانتومی غیرممکن است.

❗این مطالعه که در Science منتشر شده، دستاورد برجسته و جنجالی سال ۲۰۲۵ محققانی را که از پردازنده #آنیل_کوانتومی ۵۰۰۰ کیوبیتی D-Wave (مدل Advantage2) استفاده می‌کردند، رد می‌کند.

🔸در آن زمان ادعا شده بود این سیستم به مرز محاسبات «فراتر از کلاسیک» دست یافته است. اما تیم CCQ با بهینه‌سازی روش‌های قدیمی فشرده‌سازی داده‌ها ثابت کرد که ورک‌استیشن‌های کلاسیک و حتی لپ‌تاپ‌های تجاری استاندارد می‌توانند این محاسبات را با دقتی بالا انجام دهند.

🔹شبیه‌سازی تحول یک سیستم کیوبیتی درهم‌تنیده به دلیل رشد نمایی پیچیدگی آن با افزایش هر کیوبیت، معمولاً برای کامپیوترهای کلاسیک بسیار دشوار تلقی می‌شود.

🔸آزمایش سال ۲۰۲۵ شرکت #DWave بر این فرض استوار بود که با عبور سریع صدها کیوبیت از یک گذار فاز کوانتومی، تابع موج سیستم دچار درهم‌تنیدگی شدیدی می‌شود که رویکردهای کلاسیک مبتنی بر حالت‌های محصول ماتریسی (MPS) را با بن‌بست حافظه و زمان اجرای نمایی مواجه می‌کند.

🔹تیم CCQ برای عبور از این دیوار حافظه، بدون ذخیره‌سازی مستقیم تابع موج، یک معماری #شبکه_تنسوری سه‌بعدی اختصاصی را با استفاده از کتابخانه نرم‌افزاری خود به نام ITensor توسعه داد. این زیرساخت، شبیه‌سازی دینامیک کوانتومی پیوسته در زمان را در مدل آیزینگ میدان عرضی (TFIM) روی شبکه‌های اسپینی نامنظم مربعی، مکعبی و الماسی ممکن می‌سازد.

📌 پیاده‌سازی ریاضی این الگوریتم، تحول حالت کوانتومی را از طریق یک فرآیند دو مرحله‌ای پردازش می‌کند:

1️⃣ ردیابی تحول زمانی : الگوریتم از روش «انتشار باور» (Belief Propagation) استفاده می‌کند؛ یک روتین پیام‌رسانی محلی که در دهه ۱۹۸۰ برای استنتاج آماری کلاسیک فرمول‌بندی شده بود تا جداول عددی معرف حالت درهم‌تنیده را تقریب زده و به‌روزرسانی کند. این رویکرد ناپایداری‌های عددی رایج در انقباص شبکه‌های سه‌بعدی را محدود می‌کند.
   
2️⃣ استخراج مقادیر انتظاری: پس از تثبیت توالی تحول زمانی، نسخه‌های پیشرفته پروتکل انتشار باور، ساختار داده‌های فشرده‌شده را برای محاسبه کمیت‌های فیزیکی قابل‌مشاهده فراخوانی می‌کنند و فاز شیفترها را با تأخیر پاسخی کمتر از ۲ میلی‌ثانیه به‌روزرسانی می‌کنند.
   

🔸این دستاورد، خط مبنای رقابتی جدیدی را در بحث مداوم #برتری_کوانتومی ایجاد می‌کند. پروژه اصلی D-Wave بر فیزیک جهانی کیبل-ژورک (Kibble-Zurek) تمرکز داشت که کاربرد مستقیمی در علم مواد حالت جامد، الگوریتم‌های بهینه‌سازی و کشف ابررساناها دارد.

🔹چارچوب توسعه‌یافته توسط CCQ اکنون یک پروتکل اعتبارسنجی فوری برای سنجش دقیق کف نویز و محدودیت‌های پردازنده‌های آنیل کوانتومی ارائه می‌دهد.

🔸این چارچوب ساختاری در حال حاضر فراتر از سیستم‌های اسپینی ایستا، به سمت مدل‌های انتقال الکترون‌های سیار در حال گسترش است تا یک بلوپرینت نرم‌افزاری تکرارپذیر برای ارزیابی زمان نیاز واقعی به یک پردازنده فیزیکی کوانتومی ایجاد کند.

📎لینک خبر
🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰
🟢join: @QuantumTEQ
🌐Website
🔵LinkedIn

#اخبار #محاسبات_کوانتومی