محققان موسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech) نظریهپردازی کردهاند که یک کامپیوتر کوانتومی کارآمد ممکن است به تعداد کیوبیتهای بسیار کمتری از آنچه قبلاً تصور میشد نیاز داشته باشد، و این امر امکان استقرار اولین کامپیوتر کوانتومی را قبل از پایان دهه فراهم میکند.
محققان کلتک، در همکاری با استارتآپ مرتبط با این موسسه، اوراتومیک (Oratomic)، اظهار داشتند که با کاهش خطاهایی که «کامپیوترهای کوانتومی ابتدایی امروزی را دچار مشکل میکنند»، میتوان یک کامپیوتر کوانتومی کارآمد را با تنها ۱۰,۰۰۰ تا ۲۰,۰۰۰ کیوبیت ساخت.
کلتک گفت که قبلاً تصور میشد میلیونها کیوبیت برای عملکرد صحیح یک کامپیوتر کوانتومی ضروری است. کیوبیت واحد پایه یک کامپیوتر کوانتومی است و معادل یک بیت در یک کامپیوتر کلاسیک برای رمزگذاری اطلاعات به صورت باینری است.
«نیاز به کیوبیتهای کمتر به این معناست که کامپیوترهای کوانتومی، در تئوری، میتوانند تا پایان دهه عملیاتی شوند،» کلتک اظهار داشت.
این نوآوری نظری، یک معماری اصلاح خطا پیشنهاد شده است که از «سیستمهای اتم خنثی» بهره میبرد، که در آن اتمها میتوانند به صورت فیزیکی با استفاده از لیزرهایی به نام «موچینهای نوری» در فواصل زیاد جابهجا و به هم متصل شوند.
جان پرسکویل، فیزیکدان نظری کلتک، روز سهشنبه گفت: «ما در حال توسعه معماریهای جدیدی برای پردازندههای کوانتومی اتم خنثی هستیم که به طور چشمگیری تخمین منابع مورد نیاز برای محاسبات کوانتومی تحملپذیر خطا را کاهش میدهد.» وی افزود:
«این پیشرفت من را به این امر خوشبین میکند که محاسبات کوانتومی با کاربرد گسترده به زودی به واقعیت تبدیل خواهد شد.»
مرتبط: کامپیوترهای کوانتومی برای شکستن رمزنگاری به کیوبیتهای کمتری از آنچه تصور میشد نیاز دارند: گوگل
مانوئل اندرس، استاد فیزیک کلتک که اخیراً بزرگترین آرایه کیوبیتی تاریخ را مونتاژ کرده است، گفت:
«برخلاف سایر پلتفرمهای محاسبات کوانتومی، کیوبیتهای اتم خنثی را میتوان مستقیماً در فواصل طولانی به هم متصل کرد. موچینهای نوری میتوانند یک اتم را به انتهای دیگر آرایه منتقل کرده و آن را مستقیماً با اتم دیگری درهمتنیده کنند.»
کلتک گفت که فناوری جدید اجازه میدهد هر کیوبیت منطقی با حداقل پنج کیوبیت فیزیکی به جای حدود هزار کیوبیت مورد نیاز روشهای معمول، رمزگذاری شود.
اندرس گفت: «واقعاً شگفتانگیز است که این روش چقدر خوب کار میکند. این همان چیزی است که ما آن را اصلاح خطای فوقالعاده کارآمد مینامیم.»
اوراتومیک اعلام کرد که در همکاری نزدیک با ماموریت محاسبات کوانتومی پیشرفته کلتک، با تحقیقات جاری در زمینه پردازش اطلاعات کوانتومی و با هدف ساخت اولین کامپیوتر کوانتومی تحملپذیر خطا در مقیاس کاربردی در جهان، کار خواهد کرد.
این تحقیق تنها یک روز پس از انتشار مقالهای از سوی گوگل منتشر شد که ادعا میکرد کامپیوترهای کوانتومی میتوانند به طور بالقوه رمزنگاری بیتکوین را در ۹ دقیقه بشکنند، آن هم با نیاز به قدرت محاسباتی بسیار کمتر از آنچه در ابتدا تصور میشد.
در همین حال، گوگل در مقاله این هفته خود از توسعهدهندگان ارزهای دیجیتال خواست تا بلاکچینها را به رمزنگاری پساکوانتومی (PQC) منتقل کنند، نه اینکه منتظر ظهور تهدیدات واقعی بمانند.
هفته گذشته، این غول اینترنتی یک جدول زمانی تا سال ۲۰۲۹ را برای مهاجرت به PQC خود تعیین کرد و هشدار داد که «مرزهای کوانتومی» ممکن است نزدیکتر از آنچه به نظر میرسند باشند.
مجله: هیچکس نمیداند که آیا رمزنگاری امن کوانتومی اصلاً کار خواهد کرد یا خیر