سایت انفجار : یک رایانه کوانتومی رومیزی فقط با 5000 دلار


بازی بوم شرطی:بازی انفجار

یک شرکت نوپای چینی از برنامه های فروش رایانه کوانتومی رومیزی با هزینه کمتر از 5000 دلار رونمایی کرده است. دستگاه قابل حمل جدید یکی از محدوده هایی به نام SpinQ است که برای مدارس و کالج ها استفاده می شود. این توسط Shenzhen SpinQ Technology ، مستقر در شنژن ، چین ساخته شده است.

این اولین کامپیوتر کوانتومی این شرکت نیست. سال گذشته فروش رایانه کوانتومی رومیزی را به قیمت حدود 50،000 دلار آغاز کرد. میز مورد نظر باید محکم باشد زیرا وزن این دستگاه 55 کیلوگرم (121 پوند) سنگین است – درمورد وزن یک بزرگسال کوچک.

اما دستگاه جدید ساده تر ، قابل حمل تر و ارزان تر خواهد بود. تیم سازنده این دستگاه می گوید: “انتظار می رود این نسخه ساده در سه ماهه چهارم سال 2021 منتشر شود ، به طوری که برای اکثر مدارس K-12 در سراسر جهان مقرون به صرفه تر خواهد بود.”

کامپیوتر کوانتومی رومیزی SpinQ (منبع: arxiv.org/abs/2101.10017)

قیمت دستگاه کاملاً در تضاد با سایر رایانه های کوانتومی عرضه شده توسط شرکت هایی مانند D-Wave است که هزینه آنها در منطقه 10 میلیون دلار است و می تواند بیش از 50 کیوبیت را پردازش کند.

در مقابل ، دستگاه SpinQ بسیار کم قدرت تر است ، قادر به پردازش فقط 2 کیوبیت است و به یک فناوری کاملاً متفاوت به نام تشدید مغناطیسی هسته ای متکی است. این کار با به دام انداختن مولکولهای خاص انتخاب شده در یک میدان مغناطیسی قدرتمند و سپس فشردن آنها با پالسهای فرکانس رادیویی برای دستکاری چرخشهای اتمهای موجود در آنها انجام می شود.

بعد از هر مجموعه پالس رادیویی ، اتم ها شل می شوند و سیگنال های فرکانس رادیویی خاص خود را منتشر می کنند که حالت جدید آنها را نشان می دهد. به این ترتیب می توان چرخش اتم ها را معادل تغییر دادن 0 به 1 – و چرخش اتم های همسایه را متقابل دانست ، که می تواند عملیات ریاضی را شبیه سازی کند و در نهایت نتیجه را ثبت می کند.

ترکیبی که در قلب دستگاه SpinQ قرار دارد ، دی متیل فسفیت است ، یک مولکول چهار وجهی متشکل از یک اتم فسفر ، یک اتم هیدروژن ، یک اکسیژن و دو گروه CH3O. این به شکل مایع بی رنگ در دمای اتاق است.

دی متیل فسفیت ایده آل است زیرا اتم های فسفر و هیدروژن به یکدیگر پیوند خورده و به اندازه کافی نزدیک هستند تا بتوانند با یکدیگر تعامل داشته باشند در حالی که توانایی دستکاری مستقل را نیز دارند.

برای اطمینان از قوی بودن سیگنالهای رادیویی از اتمهای هیدروژن و فسفر ، باید از تعداد زیادی مولکول استفاده کرد ، حدود 10 ^ 15 از آنها. برای این کار به چند قطره مایع احتیاج دارید ، که در یک ویال کوچک در وسط میدان مغناطیسی قدرتمند قرار می گیرد.

این روش به خوبی درک شده است و مدتهاست که برای ساخت تصاویر پزشکی از بدن استفاده می شود. در واقع ، اولین رایانه های کوانتومی ساخته شده در دهه 1990 دقیقاً از همین رویکرد استفاده کردند.

آهنربا ابررسانا

در آن زمان ، این روش گران بود زیرا میدان های مغناطیسی به اندازه کافی قوی برای انجام کار فقط توسط آهنرباهای ابررسانا قدرتمند ایجاد می شوند. اینها باید تا دمای هلیوم مایع سرد شوند ، کار سختی که نیاز به تجهیزات گران قیمت و بزرگ دارد.

اما تیم SpinQ به جای آن از آهن ربا های دائمی استفاده می کند. اینها اکنون می توانند میدانهایی با قدرت تسلا ، دهها هزار برابر قوی تر از میدان زمین ، تولید کنند.

برای محاسبات کوانتومی ، این رشته نیز باید بسیار منظم باشد. بنابراین تیم از تکنیکی به نام shimming استفاده می کند که یک میدان مغناطیسی دیگر ایجاد می کند که قادر به از بین بردن هرگونه بی نظمی در میدان قوی تر است. نتیجه یک میدان مغناطیسی بسیار قدرتمند و منظم است.

و همین دستگاه فقط باید به یک رایانه معمولی و با یک بسته نرم افزاری که توانایی کنترل آن را دارد متصل شود.

اگرچه این دستگاه فقط 2 کیوبیت پردازش می کند ، اما دستگاه SpinQ قادر به محاسبه کوانتومی بسیار مهم است. به عنوان مثال ، می تواند نسخه ای از الگوریتم Grover را پیاده سازی کند ، که می تواند از طریق یک پایگاه داده سریعتر از الگوریتم کلاسیک جستجو کند.

تنها با 2 کیوبیت ، هیچ یک از این الگوریتم ها قدرتمندتر از آنچه در کامپیوتر رایج امکان پذیر است ، نخواهند بود. در واقع ، آنها نزدیک نمی شوند. اما نکته این است که محاسبات کوانتومی را نشان دهند و به دانشجویان اجازه دهند خودشان آن را امتحان کنند.

تیم SpinQ می گوید که آنها طرح اولیه خود را – به نام SpinQ Gemini – به موسسات کانادا ، تایوان و چین ارسال کرده اند. اما با قیمت هر قطعه 50 هزار دلار ، این مکان ها باید از منابع خوبی برخوردار شوند.

به همین دلیل است که این شرکت نسخه ارزان تری را در اواخر امسال بر اساس همین پلتفرم عرضه می کند. این دستگاه همچنین روی دستگاه قدرتمندتری کار می کند که می تواند 3 یا 4 کیوبیت را پردازش کند.

با این حال ، این دستگاه ها هرگز با قدرت رایانه های کوانتومی که گوگل ، IBM ، مایکروسافت و دیگران با آنها بازی می کنند مطابقت ندارند. یکی از اشکالات محاسبات کوانتومی مبتنی بر تشدید مغناطیسی هسته ای این است که ماشین آلات نمی توانند بیش از دوازده کیوبیت را اداره کنند. در واقع ، در مورد اینکه آیا این نوع محاسبات واقعاً کوانتومی هستند ، بحث هایی وجود دارد.

اما بعید به نظر می رسد که سازندگان دستگاه های SpinQ از این مرحله رد شوند. هدف آنها آموزش است. آنها می گویند: “ما معتقدیم كه محصولات رایانه كوانتومی قابل حمل ارزان قیمت تجربه عملی آموزش رایانه كوانتومی را در همه سطوح تسهیل می كنند.”

مرجع: arxiv.org/abs/2101.10017 : SpinQ Gemini: رایانه کوانتومی رومیزی برای آموزش و تحقیقات

بازی انفجار شرطی
سایت انفجار
سایت شرط بندی انفجار
سایت بازی انفجار

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *