هكذا استطاع حاسوب روسى الصنع حل مسألة فيزيائية معقدة

الفيزياء

وكالات

الخميس، 13 مايو 2021 03:00 م

استطاع حاسوب كمي ابتكره علماء الفيزياء الروس أن يحل خلال فترة وجيزة من الزمن مسألة فيزيائية معقدة لم تحلها الحواسب العملاقة الخارقة إلا بعد مرور شهر، وفقا لما نقله موقع RT.

وقال طالب الدراسات العليا في معهد موسكو للفيزياء التقنية، غليب فيودوروف: "إننا لم نحاول إجبار حاسوبنا الكمي على معارضة طبيعته بل وجدنا مسألة فيزيائية، وهي حساب سلوك الفوتونات في نموذج بوز-هوبارد، يستفيد الحاسوب فيها إلى أقصى حد من قدراته الداخلية".

ومضى قائلا: "يمكن استخدام نموذج Bose-Hubbard لوصف العديد من العمليات في عالم الكم، بما فيها تلك التي تحدث في أجهزة الكمبيوتر الكمية. لهذا السبب فإن فحصه التجريبي يجذب دائما انتباه العلماء وهو أمر معقد بسبب أن حجم الحسابات ينمو سريعا مع زيادة عدد الجسيمات المتفاعلة".

ولاحظ العلماء من معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا، ومركز الكم الروسي، وجامعة "باومن" التكنولوجية في موسكو، أن هذا الأمر لا يمثل مشكلة للحاسوب الكمي، بصفته جهازا لمحاكاة الكم، ويمكن ضبط كيوبتاته بطريقة تجعلها تتصرف كما ينبغي للفوتونات أو البوزونات الأخرى داخل نموذج بوز-هوبارد، ويسمح ذلك باستخدامها في الممارسة العملية وحساب سلوك عدد كبير من الجسيمات في وقت قصير نسبيا.

وانطلاقا من تلك الاعتبارات اختبر العلماء ما إذا كان يمكن استخدام المحاكي الكمي الروسي، المبني على أساس 5 كيوبتات فائقة التوصيل، لحل تلك المسألة الفيزيائية. واتضح أن حتى هذا النظام الكمي الروسي البسيط يكفي لحساب تفاعلات جسيمات الضوء بأكبر قدر ممكن من الدقة، حيث تقضي ساعتين فقط من الوقت عليها. وعلى سبيل المقارنة ، فإن الكمبيوتر العملاق التابع لمعهد "دوخوف" الروسي للبحوث العلمية أمضى ما يقارب أسبوعا في التحقق من نتائج الحسابات الكمية، وذلك باستخدام جميع موارد الحوسبة لـ135 عقدة حوسبة متوفرة لديه. وأظهر هذا الاختبار أن نتيجة المحاكاة الكمية كانت متوافقة تماما مع ما تنبأت به النظريات.

ويعتزم علماء الفيزياء الروس في جامعة "باومن" التكنولوجية ومعهد موسكو للفيزياء التقنية أن يصمموا في المستقبل حاسوبا كميا أقوى وأعقد سيسمح لهم بالتأكد من فرضيات أخرى للفيزياء الكمية.