دانشمندان دانشگاه علم و فناوری چین (USTC) اخیراً از نمونه اولیه یک تراشه کوانتومی جدید به نام Zuchongzhi-3 رونمایی کرده‌اند که به گفته آن‌ها، یک میلیون برابر سریع‌تر از پردازنده کوانتومی Sycamore شرکت گوگل و هزار تریلیون برابر پرسرعت‌تر از ابرکامپیوترهای فعلی است. این تراشه دارای ۱۰۵ کیوبیت و ۱۸۲ جفت‌کننده است و توانسته در وظایفی مانند نمونه‌برداری تصادفی مدارهای کوانتومی عملکردی چشمگیر از خود نشان دهد. هرچند صحت این ادعاها هنوز مورد بررسی است، اما برای مقایسه، پردازنده کوانتومی گوگل تنها ۶۷ کیوبیت دارد.
Zuchongzhi-3 با زمان همدوسی ۷۲ میکروثانیه قادر به انجام محاسبات پیچیده است و میزان صحت عملکرد گیت‌های تک‌کیوبیتی آن 99.90 درصد گزارش شده است. این مقدار برای گیت‌های دوکیوبیتی 99.62 درصد و برای صحت خوانش موازی 99.13 درصد است. اگر این داده‌ها تأیید شوند، این دستاورد می‌تواند نقطه عطفی در پیشرفت فناوری کوانتومی و افزایش قدرت پردازشی جهان باشد.
این خبر، در صورت صحت، می‌تواند معادلات قدرت در حوزه پردازش‌های کوانتومی را تغییر دهد. برتری کوانتومی همواره یک موضوع چالش‌برانگیز بین غول‌های فناوری مانند گوگل و مراکز تحقیقاتی چین بوده است. اگر Zuchongzhi-3 واقعاً تا این حد سریع باشد، می‌تواند مسیرهای جدیدی را در هوش مصنوعی، رمزنگاری و شبیه‌سازی‌های پیچیده علمی باز کند. البته هنوز نیاز به بررسی مستقل و تأیید این ادعاها وجود دارد. در هر صورت، رقابت در حوزه پردازش کوانتومی روزبه‌روز هیجان‌انگیزتر می‌شود.
رقابت تنگاتنگ در دنیای محاسبات کوانتومی؛ چین در برابر گوگل
نتایج جدیدترین آزمایش‌های محققان چینی که در نشریه Physical Review Letters منتشر شده، گویای پیشرفت چشمگیری در پردازش کوانتومی است. در این مقاله آمده که تیم تحقیقاتی Zuchongzhi توانسته عملیات نمونه‌برداری مدار تصادفی (RCS) را در مقیاسی بزرگ‌تر از گوگل اجرا کند و شکاف بین محاسبات کلاسیک و کوانتومی را افزایش دهد. این یافته‌ها نشان‌دهنده رقابت شدید میان چین و شرکت‌هایی مانند گوگل برای تسلط بر فناوری محاسبات کوانتومی است.
در گذشته، پردازنده Sycamore گوگل توانسته بود عملیات RCS را در ۲۰۰ ثانیه انجام دهد، در حالی که شبیه‌سازی همین فرایند در سریع‌ترین ابررایانه آن زمان حدود ۱۰ هزار سال طول می‌کشید. اما در سال ۲۰۲۳، محققان دانشگاه علم و فناوری چین با استفاده از ۱۴۰۰ تراشه گرافیکی A100 انویدیا، همین محاسبات را تنها در ۱۴ ثانیه انجام دادند و برتری گوگل را زیر سؤال بردند. این تیم پیش‌تر نیز در سال ۲۰۲۰، پردازنده کوانتومی فوتونیک Jiuzhang را معرفی کرده بود.
رقابت در حوزه کوانتوم تنها محدود به گوگل و چین نیست؛ غول‌های فناوری سرمایه‌گذاری عظیمی روی این حوزه انجام داده‌اند. به عنوان مثال، گوگل اخیراً از تراشه کوانتومی “ویلو” رونمایی کرد که قادر است مسئله‌ای را که یک کامپیوتر معمولی ۱۰^۳۰ سال برای حل آن نیاز دارد، تنها در ۵ دقیقه حل کند. همچنین، مایکروسافت از تراشه “Majorana 1” پرده‌برداری کرده که نوید تحولی بزرگ در محاسبات کوانتومی را می‌دهد.
رقابت بر سر برتری کوانتومی به یکی از هیجان‌انگیزترین نبردهای علمی و فناورانه تبدیل شده است. پیشرفت‌های محققان چینی نشان می‌دهد که تسلط بر این فناوری محدود به شرکت‌هایی مانند گوگل و مایکروسافت نخواهد بود. با توجه به افزایش سرعت پردازش‌های کوانتومی و سرمایه‌گذاری کلان در این حوزه، به نظر می‌رسد که در آینده نه‌چندان دور، شاهد کاربردهای گسترده این فناوری در هوش مصنوعی، امنیت سایبری، مدل‌سازی علمی و حتی داروسازی خواهیم بود.