محققان دانشگاه نیویورک کشفی بسیار مهم انجام داده‌اند که باور رایج درباره برتری کامپیوترهای کوانتومی را در دست زیر سؤال می‌برد. پژوهش‌های آنها نشان داده است که کامپیوترهای کلاسیک که بر روی کد باینری (1 و 0) کار می‌کنند، بهتر از حتی پیشرفت‌ترین کامپیوترهای کوانتومی قابلیت اجرای محاسبات را دارند و سرعت و دقت مطلوب را نیز تضمین می‌کنند.
کامپیوترهای کوانتومی معمولاً به عنوان بازی‌چرخ اصلاح‌کننده در پردازش اطلاعات تحسین می‌شوند. برخلاف کامپیوترهای کلاسیک که از بیت‌های باینری استفاده می‌کنند، کامپیوترهای کوانتومی از کیوبیت‌ها استفاده می‌کنند که مقادیری بین 0 و 1 را نگه می‌دارند. این امکان کامپیوترهای کوانتومی را فراهم می‌کند تا همزمان مقدار زیادی از اطلاعات را پردازش کنند و وعده‌هایی در زمینه جدید در حوزه‌های مختلف داشته باشند. با این حال، کامپیوترهای کوانتومی با مشکلات قابل توجهی روبرو هستند، مانند از دست رفتن اطلاعات و ترجمه اطلاعات کوانتومی به محاسبات مفید.
مطالعه تازه‌ای یک رویکرد نوآورانه را ارائه می‌دهد که می‌تواند زمینه رقابت بین کامپیوترهای کلاسیک و کوانتومی را هموار سازد. با ارائه یک الگوریتمی که بخش‌های اصلی اطلاعات ذخیره‌شده در حالت کوانتومی را به‌طور انتخابی نگه می‌دارد، پژوهشگران به اثبات رساندند که کامپیوترهای کلاسیک، تحت شرایط خاص، می‌توانند در عملکرد از کامپیوترهای کوانتومی پیشی بگیرند.
پیشرفت تیم به علت استفاده از ابزارهای بهینه‌سازی از استدلال آماری به شبکه‌های تانسور پیچیده برمی‌گردد که تعاملات بین کیوبیت‌ها را دقیقاً نشان می‌دهند. با استفاده از این روش، پژوهشگران قادر بودند تا شبکه‌های تانسور را به روشی بسیار کارآمدتر از همیشه مدیریت کنند، همانند فشرده‌سازی یک تصویر در یک فایل JPEG. این الگوریتم به کامپیوترهای کلاسیک امکان ذخیره اطلاعات بزرگ را با استفاده از فضای کمتر فراهم می‌کند و بهبودهای محاسباتی را تحقق می‌دهد که با کامپیوترهای کوانتومی رقابت می‌کند.
اثرات این تحقیقات بسیار عمیق است. این ممکن است دوران کامپیوترهای کوانتومی را به تأخیر بیندازد و به توانایی و قابلیت‌های نهفته کامپیوترهای کلاسیک دقت کند. پژوهشگران با بهبود الگوریتم‌های کلاسیک برای شبیه‌سازی فرآیندهای کامپیوتری کوانتومی، در نظر دارند ابزارهایی توسعه دهند که ماهیت پایدار و قابل اطمینان کامپیوترهای کلاسیک را ارتقا دهند.
این مطالعه که در مجله PRX Quantum منتشر شده است، اهمیت کاوش همه راهکارها برای پیشرفت فناوری را مورد تأکید قرار می‌دهد، بدون اینکه کامپیوتری کوانتومی یا کلاسیک باشد. همچنین، تیم پژوهشی به عنوان ادامه‌داری از روش‌ها و تحقیقات خود در مورد شبکه‌های تانسوری پیچیده، امیدوار است که به طور پیوسته مرزهای کامپیوترهای کلاسیک را همچنان گسترش دهد.
بخش سوالات متداول:
۱. کشفیه بسیار مهمی که محققان دانشگاه نیویورک انجام دادند چیست؟
– محققان کشف کرده‌اند که کامپیوترهای کلاسیک که بر روی کد باینری (1 و 0) کار می‌کنند، بهتر از حتی پیشرفت‌ترین کامپیوترهای کوانتومی در زمینه سرعت و دقت قابلیت اجرای محاسبات را دارند.
۲. تفاوت‌های اصلی کامپیوترهای کلاسیک و کوانتومی چیست؟
– کامپیوترهای کلاسیک از بیت‌های باینری (1 و 0) استفاده می‌کنند در حالی که کامپیوترهای کوانتومی از کیوبیت‌ها استفاده می‌کنند که مقادیری بین 0 و 1 را نگه می‌دارند. کامپیوترهای کوانتومی توانایی پردازش همزمان مقدار زیادی از اطلاعات را دارند.
۳. کامپیوترهای کوانتومی با چه مشکلاتی مواجه هستند؟
– کامپیوترهای کوانتومی با مشکلاتی مانند از دست رفتن اطلاعات و ترجمه اطلاعات کوانتومی به محاسبات مفید مواجه می‌شوند.
۴. چگونه پژوهشگران زمینه رقابت بین کامپیوترهای کلاسیک و کوانتومی را هموار ساختند؟
– پژوهشگران یک الگوریتم توسعه دادند که قسمت‌های اصلی اطلاعات ذخیره شده در یک حالت کوانتومی را به‌طور انتخابی نگهداری می‌کند و به این ترتیب کامپیوترهای کلاسیک را قادر می‌سازد در شرایط خاص در عملکرد آنها از کامپیوترهای کوانتومی پیشی بگیرند.
۵. چه عواملی به پیشرفت این تیم کمک کرد؟
– تیم از ابزارهای بهینه‌سازی استدلال آماری را در شبکه‌های تانسوری پیچیده به‌کار برد که تعاملات بین کیوبیت‌ها را به‌دقت نشان می‌دهد. این روش به آنها امکان مدیریت بهتری بر شبکه‌های تانسوری می‌دهد و بهبودهای محاسباتی را تحقق می‌دهد که با کامپیوترهای کوانتومی رقابت می‌کند.
تعاریف:
– کامپیوترهای کوانتومی: حوزه علمی که به هدف استفاده از اصول مکانیک کوانتومی مانند ابرموقعیت و اینترتاز را برای انجام محاسبات پیچیده با کارآیی بیشتر به نسبت کامپیوترهای کلاسیک دنبال می‌کند.
– کامپیوترهای کلاسیک: روش معمول پردازشی که از بیت‌های باینری (1 و 0) برای پردازش و ذخیره اطلاعات استفاده می‌کند.
– کیوبیت‌ها: واحد اطلاعات بنیادی در کامپیوترهای کوانتومی است. برخلاف بیت‌های کلاسیک، کیوبیت‌ها می‌توانند در حالت فرآینی بین 0 و 1 باشند و توانایی پردازش همزمان را فراهم می‌کنند.
– شبکه‌های تانسوری: ساختارهای ریاضی که آرایه‌های چندبعدی را نمایش می‌دهند. در زمینه کامپیوترهای کوانتومی، شبکه‌های تانسوری برای توصیف تعاملات بین کیوبیت‌ها استفاده می‌شوند.
پیشنهاد لینک مرتبط
The source of the article is from the blog revistatenerife.com