در این ویدیو قصد داریم جدیدترین تحولات در زمینه محاسبات کوانتومی را بررسی کنیم، به‌ویژه ابررایانه‌های هیبریدی کلاسیک-کوانتومی. اخیراً چندین تلاش برای پیاده‌سازی این نوع ابررایانه‌ها صورت گرفته است. همکاری‌های مختلف بین شرکت‌های محاسبات کوانتومی و مراکز ابررایانه‌ای از جمله IBMبرنامه‌هایی را برای ادغام یکی از پردازنده‌های با بیش از 100 کوبیت خود با یک ابررایانه در ژاپن منتشر کرده‌اند که بسیاری از این پردازنده‌ها تا سال 2025 یکپارچه خواهند شد و این پروژه‌ها با تأمین مالی آغاز شده‌اند.
در این ویدئو، سعی می‌کنم توضیح دهم که چرا این کار را انجام می‌دهند و برای آینده محاسبات کوانتومی چه معنایی دارد. ابتدا، یک نکته مهم: رایانه‌های کوانتومی مورد استفاده در این پیاده‌سازی‌ها معجزه نخواهند کرد. کامپیوترهای کوانتومی که با ابرکامپیوترهای کلاسیک در ارتباط هستند دارای نویز هستند و چند ده تا چند هزار ذراع دارند.
آی بی ام اخیراً برای اولین بار یک واحد پردازش کوانتومی (QPU) با بیش از 1000 کوبیت منتشر کرده است.
این ابررایانه‌های کوانتومی هنوز قادر به درمان سرطان یا ارسال فضانوردان از طریق کرم‌چاله‌ها نیستند. حالا بیایید به نکات اصلی بپردازیم. ابتدا، یک ابررایانه فعال کوانتومی چیست و چه تحقیقاتی را ممکن می‌سازد؟ سه نکته اصلی وجود دارد: تحقیق الگوریتم‌های کوانتومی، تحقیق تصحیح خطای کوانتومی و تحقیق یکپارچه‌سازی سخت‌افزار.
ابررایانه‌های فعال کوانتومی به سادگی یک ابررایانه با یک واحد پردازش کوانتومی یا QPU به عنوان بخشی از معماری آن است. این سیستم‌ها معمولاً از چندین واحد پردازشی شامل CPU، GPU و QPU تشکیل شده‌اند که امکان کنترل سریع و کارآمد رایانه کوانتومی را فراهم می‌کنند.
تحقیقات الگوریتم‌های کوانتومی یکی از حوزه‌های مهم است. تا همین اواخر، الگوریتم‌های کوانتومی فقط روی کامپیوترهای کوانتومی بسیار کوچک آزمایش شده بودند. اما حالا با این سیستم‌های جدید، می‌توان مقایسه مستقیم بین شبیه‌سازی کلاسیک و محاسبات کوانتومی را انجام داد که می‌تواند به توسعه الگوریتم‌های کوانتومی در زمینه‌های مختلف کمک کند.
این ابررایانه‌های هیبریدی همچنین برای تحقیق در زمینه تصحیح خطای کوانتومی مفید خواهند بود. ریاضیات پیچیده به GPUها واگذار می‌شود و تکنیک‌های تصحیح خطای کوانتومی می‌توانند به بهبود وفاداری محاسباتی کمک کنند. این سیستم‌ها همچنین به عنوان نمونه آزمایشی برای شرکت‌های محاسبات کوانتومی عمل می‌کنند تا نحوه ادغام سخت‌افزار کوانتومی با سخت‌افزار کلاسیک را بهبود دهند.
شرکت‌های مختلفی در این حوزه فعال هستند، از جمله IBM، Nvidia و مراکز محاسبات ملی در کشورهای مختلف. برخی از مهم‌ترین همکاری‌ها شامل موسسه ملی علوم و فناوری پیشرفته صنعتی در ژاپن با همکاری Nvidia، تلاش مشترک بین IBM و RIKEN در ژاپن، و تلاش‌های مشترک دیگر در آلمان و لهستان است.
در نهایت، با توسعه این ابررایانه‌های هیبریدی، می‌توان امیدوار بود که به پیشرفت‌های بزرگی در زمینه محاسبات کوانتومی دست پیدا کنیم و از این فناوری برای حل مشکلات پیچیده استفاده کنیم.
https://shabihsazan.com/%D8%A7%D8%AC%D8%A7%D8%B1%D9%87-%D8%A7%D8%A8%D8%B1-%D8%B1%D8%A7%DB%8C%D8%A7%D9%86%D9%87/
