چین با ماشین کوانتومی Zuchongzhi-۳ رکورد جهانی سرعت را شکست

 Zuchongzhi-۳ یک وظیفه نمونه برداری تصادفی مدار ۸۳ کیوبیتی را با سرعتی انجام داد که حتی ابرکامپیوتر Frontier (سریعترین ابررایانه فعلی جهان) برای تکمیل آن به ۱.۶ ثانیه نیاز دارد.  

عملکرد این سیستم ۱۵ مرتبه بزرگتر از ابررایانه های کلاسیک و ۶ مرتبه بزرگتر از آخرین دستاورد گوگل (اکتبر ۲۰۲۴) است.  

پیشرفت فنی Zuchongzhi-۳

- زمان انسجام: ۷۲ میکروثانیه (امکان انجام عملیات پیچیده تر).  

- دقت عملیات: وفاداری ۹۹.۹۰درصد برای دروازه های تک کیوبیتی و ۹۹.۶۲درصد برای دروازههای دوکیوبیتی.  

- معماری نوین: شبکه دوبعدی کیوبیت با ۱۸۲ جفتکننده، بهبود انتقال داده و اتصالات.  

پیشینه رقابت برتری کوانتومی

- ۲۰۱۹: گوگل با Sycamore (۵۳ کیوبیت) ادعای برتری کوانتومی کرد (۲۰۰ ثانیه در برابر ۱۰,۰۰۰ سال).  

- ۲۰۲۰–۲۰۲۱: چین با سیستم های Jiuzhang (فوتونیک) و Zuchongzhi-۲ (۶۶ کیوبیت ابررسانا) رقابت را تشدید کرد.  

- ۲۰۲۳: بهینه سازی الگوریتم های کلاسیک، زمان انجام وظایف مشابه را به ۱.۶ ثانیه (با Frontier) کاهش داد و ادعای گوگل را زیر سوال برد.  

- اکتبر ۲۰۲۴: گوگل با Sycamore جدید (۶۷ کیوبیت) تنها ۹ برابر سریعتر از ابررایانه ها عمل کرد.  

 این تحقیق به رهبری پروفسور جیانوی پان و تیمش در مجله معتبر Physical Review Letters منتشر و به عنوان مقاله روی جلد انتخاب شد. داوران مجله Zuchongzhi-۳ را «ارتقایی چشمگیر» نسبت به نسل پیشین و «معیاری جدید برای پردازندههای کوانتومی ابررسانا» توصیف کردند. یک مقاله دیدگاه جداگانه در همان مجله، نوآوریهای این پروژه را «تعیینکننده آینده فناوری کوانتومی» خواند.  

برنامه های آینده تیم چینی

- توسعه تصحیح خطای کوانتومی با استفاده از کد سطح فاصله-۷ و گسترش آن به فاصله-۱۱.  

- تحقیقات در زمینه شبیه سازی کوانتومی، شیمی کوانتومی، و افزایش مقیاس کیوبیتها.  

- هدف نهایی: ساخت کامپیوترهای کوانتومی عملیاتی برای حل مسائل پیچیده علمی و صنعتی.  

پیش زمینه فناوری Zuchongzhi-۳

- نام این پردازنده از ژو چونگژی، ریاضیدان مشهور چینی در سلسله جین گرفته شده است.  

- چین تاکنون بیش از ۱۵ میلیارد دلار در تحقیقات کوانتومی سرمایهگذاری کرده و رقابت شدیدی با آمریکا و اروپا دارد.