دو غول دنیای فناوری، IBM و سیسکو، امروز از یک همکاری بلندپروازانه برای پایهگذاری زیرساختهای اینترنت کوانتومی پرده برداشتند.
به گزارش سرویس فناوری جهانی مگک، این دو شرکت قصد دارند یک شبکه محاسبات کوانتومی توزیعشده بسازند که قادر است سیستمهای کوانتومی قدرتمند را از طریق شبکهای با کارایی بالا به یکدیگر متصل کند. هدف نهایی، ایجاد یک معماری محاسباتی فدرال است که میتواند تریلیونها عملیات کوانتومی را در چندین پردازنده و سایت مختلف اجرا کند.
این همکاری که یک نقطه عطف کلیدی در نقشه راه محاسبات کوانتومی محسوب میشود، قصد دارد تا سال ۲۰۳۰، یک اثبات مفهوم از درهمتنیدگی کوانتومی بین دو ماشین مجزا را به نمایش بگذارد. در صورت موفقیت، این پروژه میتواند نحوه استفاده از منابع کوانتومی را از مقیاس تکسیستمی به یک شبکه جهانی تغییر دهد.
تا به امروز، قدرت کامپیوترهای کوانتومی به ظرفیت یک دستگاه واحد محدود بوده است. اما بسیاری از مسائل پیچیده در حوزههایی مانند داروسازی، علم مواد و رمزنگاری نیازمند قدرت محاسباتی هستند که از توان هر کامپیوتر کوانتومی منفردی فراتر میرود.
ایده اصلی این همکاری، تقسیم یک الگوریتم بزرگ به بخشهای کوچکتر است که هر کدام بر روی یک پردازنده کوانتومی جداگانه (QPU) اجرا میشوند و از طریق پیوندهای درهمتنیدگی کوانتومی با یکدیگر ارتباط برقرار میکنند. این رویکرد به کامپیوترهای کوانتومی اجازه میدهد تا به عنوان یک ابررایانه کوانتومی توزیعشده عمل کنند.
این ابتکار، تخصصهای منحصر به فرد دو شرکت را با هم ترکیب میکند:
- IBM: سختافزار پیشرفته کیوبیت ابررسانای خود را فراهم میکند که هسته اصلی پردازش کوانتومی را تشکیل میدهد.
- Cisco: زیرساخت شبکه کوانتومی، شامل پروتکلهای مسیریابی، لایههای کنترل و مهمتر از همه، فناوری حیاتی مبدلهای مایکروویو-نوری را توسعه خواهد داد.
یکی از بزرگترین چالشهای فنی این پروژه، تبدیل اطلاعات کوانتومی از فرکانس مایکروویو (که کیوبیتهای IBM در آن کار میکنند) به فرکانس نوری (که برای انتقال در فواصل طولانی از طریق فیبر نوری مناسب است) بدون از دست دادن حالت کوانتومی شکننده است. برای این منظور، یک سختافزار واسط جدید به نام «واحد شبکه کوانتومی» (QNU) طراحی خواهد شد که به عنوان یک مترجم و رابط بین پردازندههای کوانتومی و شبکه نوری عمل میکند.
به نقل از تامزهاردور، اگرچه نقطه عطف اولیه اتصال دو ماشین در سال ۲۰۳۰ است، اما چشمانداز نهایی بسیار فراتر از آن است. این نقشه راه میتواند به یک اینترنت کوانتومی واقعی منجر شود که در آن پردازندهها و حسگرهای کوانتومی در سراسر جهان به یکدیگر متصل شده و یک شبکه محاسباتی یکپارچه و در مقیاس سیارهای را تشکیل میدهند. چنین شبکهای میتواند کاربردهای انقلابی جدیدی مانند شبیهسازی دقیق آبوهوا در زمان واقعی یا طراحی زنجیرههای تأمین فوقبهینه را ممکن سازد.
با این حال، راهی طولانی و پر از چالشهای مهندسی در پیش است. توسعه مبدلهای کارآمد، پروتکلهای شبکه کوانتومی و تصحیح خطای توزیعشده هنوز در مراحل اولیه قرار دارند. اما این همکاری میان IBM و Cisco، یک گام جسورانه و ضروری برای تبدیل محاسبات کوانتومی از یک ابزار آزمایشگاهی به یک زیرساخت محاسباتی جهانی است.
