واحد خبر mobile.ir : کمپانی گوگل در روز چهارشنبه 22 اکتبر 2025 (30 مهر 1404) طی پستی از دستاورد بزرگ تیم هوش مصنوعی کوانتومی خود در مسیر دست‌یابی به رایانش کوانتومی خبر داده است. به گفته غول آمریکایی تراشه کوانتومی Willow که در دسامبر 2024 معرفی شد، توانسته الگوریتم پیچیده Quantum Echoes را نزدیک به 13 هزار بار سریع‌تر از قدرتمندترین ابررایانه‌های کلاسیک حال حاضر اجرا کند. نتایج دستاورد این تراشه ابررسانای 105 کیوبیتی را که در مجله Nature منتشر شده است، می‌توان یکی از روشن‌ترین و قابل ‌سنجش‌ترین نشانه‌های برتری کوانتومی در یک آزمون واقعی و قابل راستی‌‌آزمایی به حساب آورد.

گوگل تراشه کوانتومی Willow را تراشه‌ای بسیار پیشرفته معرفی می‌کند که بر پایه مدارهای کوانتومی ابررسانا ساخته شده است؛ زمینه‌ای علمی که پژوهش در آن با کشف اثر کوانتومی ماکروسکوپی در سال 1985 میلادی آغاز شد. یکی از برجسته‌ترین ویژگی‌های پروژه Willow به قابلیت راستی‌آزمایی آن باز می‌گردد. گوگل اعلام کرده که با تکیه بر قابلیت اعتبارسنجی الگوریتم Quantum Echoes در دستگاه‌ها و شرایط آزمایشگاهی مختلف، توانسته است به الزامات کلیدی برای ادعای برتری کوانتومی این تراشه دست یابد.

الگوریتم Echoes به پژوهشگران کمک می‌کند تا رفتار مولکولی، پیوندهای شیمیایی و ساختارهای الکترونی را با دقتی بالاتر از شبیه‌سازی‌های کلاسیک مدل‌سازی کنند. بر اساس گزارش‌ها، ابررایانه مجهز به تراشه Willow موفق شده است نتایج این الگوریتم را در زمانی معادل یک‌سیزده هزارم یا به بیان دیگر 13 هزار بار سریع‌تر از زمان مورد نیاز ابررایانه‌های کلاسیک ارائه دهد؛ موفقیتی که جهش چشمگیر سرعت محاسبات کوانتومی را نشان می‌دهد. Willow بر خلاف Sycamore گوگل در سال 2019 میلادی که تنها در یک آزمون خاص نمونه‌گیری تصادفی «برتری» کوانتومی را نشان داده بود، کاربرد علمی گسترده‌تری دارد و از شبیه‌سازی ساختارهای مولکولی تا بازآفرینی رفتارهای تصادفی الکترونی را با دقت بسیار بالا در بر می‌گیرد.

میشل دووره (Micheal Devoret)، یکی از برندگان جایزه نوبل فیزیک 2025 که هدایت این پروژه را بر عهده داشته است، تراشه Willow را شاهدی بر این امر می‌داند که مدارهای الکتریکی می‌توانند مانند «اتم‌های مصنوعی» رفتار کنند و همین عملکرد به پژوهشگران امکان می‌دهد تعاملات اتمی را بدون تکیه بر تقریب‌های معمول مورد بررسی قرار دهند.

بر اساس اطلاعات منتشرشده در بلاگ گوگل، هر یک از بیت‌های کوانتومی یا کیوبیت‌های تراشه Willow می‌تواند به‌طور هم‌زمان در چند حالت مختلف وجود داشته باشد و با دیگر کیوبیت‌ها در هم تنیده شود. هنگامی که کیوبیت‌ها در هم تنیده می‌شوند (حالتی که در آن چند کیوبیت بدون در نظر گرفتن فاصله فیزیکی بر یکدیگر اثر می‌گذارند)، انتقال اطلاعات کوانتومی به صورت آنی انجام شده و به این ترتیب امکان تحلیل هم‌زمان چند پاسخ فراهم می‌شود. همین ویژگی امکان اجرای محاسبات در گستره‌ بزرگی از حالت‌های ممکن را به‌طور هم‌زمان فراهم می‌سازد، چنان‌که وفاداری (fidelity) یا دقت هر گیت تک-کیوبیتی در Willow به 99.97 درصد و وفاداری عملیات‌های در هم‌ تنیده کیوبیت‌ها به 99.88 درصد می‌رسد؛ دو شاخصی که برای کاهش خطاهای تجمعی در سامانه‌های کوانتومی در مقیاس بزرگ حیاتی هستند.

گفتنی است که gate fidelity شاخصی است که نشان می‌دهد عملکرد یک gate کوانتومی تا چه اندازه با مدل ایده‌آل و بدون خطای آن مطابقت دارد و هر چه این شاخص به 100 نزدیک‌تر باشد، طبعاً رفتار سامانه به مدل نظری وفادارتر است. همچنین تراشه Willow برای حفظ پایداری و انسجام کوانتومی در دمایی نزدیک به صفر مطلق برابر با 273 درجه سانتی‌گراد زیر صفر کار می‌کند تا از تأثیر گرما و تداخل ارتعاشی جلوگیری شود.

جهش عملکردی Willow می‌تواند نتایجی فراتر از معیارهای آکادمیک داشته باشد. از دید کارشناسان، شبیه‌سازی پیوندهای مولکولی و واکنش‌های شیمیایی می‌تواند روند کشف داروهای جدید و پژوهش برای طراحی مواد تازه را شتاب بخشد. همچنین فناوری‌هایی از این دست می‌توانند به طراحی باتری‌های کارآمد با مصرف کم‌تر و ابررساناهای نوین یاری رسانند. علاوه بر این، روش‌های کوانتومی شاید بتوانند با مصرف انرژی کمتر برای حل مسائل پیچیده، به آموزش هوش مصنوعی نیز یاری رسانند.

البته از نگاه پژوهشگران این زمینه علمی هنوز تا تحقق کامل فاصله زیادی دارد و دستیابی به کیوبیت‌های منطقی پایدار و بدون خطا همچنان دشوارترین چالش پیشِ‌روست. با این حال، Willow یک گام رو به جلو در این مسیر محسوب می‌شود؛ چراکه نه فقط یک نمایش پر زرق و برق، بلکه بستری آزمایشی را نشان می‌دهد که سخت‌افزار کوانتومی اینک قادر است نتایجی با ارزش پیگیری و توسعه ارائه دهد.