کامپیوترهای کلاسیک می‌توانند در برخی مسائل بر کامپیوترهای کوانتومی پیروز شوند

پژوهشگران مرکز فیزیک کوانتومی محاسباتی (CCQ) در موسسه Flatiron Institute، کشفی شگفت‌انگیز در حوزه محاسبات کوانتومی داشته‌اند. آن‌ها نشان داده‌اند که کامپیوترهای کلاسیک، برخلاف تصورات قبلی، می‌توانند در برخی مسائل خاص، از کامپیوترهای کوانتومی پیشی بگیرند.

به گزارش سرویس اخبار فناوری رسانه تکنولوژی تکنا، در ژانویه ۲۰۲۴، این تیم تحقیقاتی با موفقیت از یک کامپیوتر کلاسیک برای حل مسأله‌ای استفاده کردند که تا پیش از آن، تنها با توانایی‌های منحصر به فرد کامپیوترهای کوانتومی قابل حل به نظر می‌رسید. این کشف، مرزهای شناخت ما از توانایی‌های این دو نوع کامپیوتر را به چالش کشیده است.

جوزف تیندال، پژوهشگر ارشد در CCQ، می‌گوید: “این یافته غیرمنتظره، درک ما از تفاوت بین توانایی‌های کامپیوترهای کوانتومی و کلاسیک را عمیق‌تر می‌کند و راه را برای آزمایش‌های جدید در حوزه شبیه‌سازی‌های کوانتومی هموار می‌سازد. محققان، مسئله‌ای را مورد بررسی قرار دادند که در آن، یک سیستم دو بعدی از ذرات مغناطیسی در حال چرخش، رفتاری پیچیده از خود نشان می‌داد. به نظر می‌رسید حل این مسئله، به قابلیت‌های منحصر به فرد کامپیوترهای کوانتومی نیاز دارد.

اما پژوهشگران با کشف پدیده‌ای به نام “محصوریت”، به نتایج شگفت‌انگیزی دست یافتند. محصوریت، پدیده‌ای است که در آن، رشد پیچیدگی‌های کوانتومی در سیستم محدود می‌شود. این پدیده به کامپیوترهای کلاسیک اجازه می‌دهد تا رفتار این سیستم را به طور دقیق و کارآمد شبیه‌سازی کنند. درهم‌تنیدگی کوانتومی، پدیده‌ای است که در آن ذرات به شدت به هم پیوند می‌خورند و بدون توجه به فاصله، بر یکدیگر تأثیر می‌گذارند. این پدیده، یکی از دلایل اصلی برتری بالقوه کامپیوترهای کوانتومی بر کامپیوترهای کلاسیک است. اما در مسئله مورد مطالعه، محققان نشان دادند که به دلیل پدیده محصوریت، رشد درهم‌تنیدگی محدود شده و کامپیوترهای کلاسیک نیز می‌توانند این سیستم را شبیه‌سازی کنند.

کامپیوترهای کلاسیک با استفاده از بیت‌ها که تنها می‌توانند حالت صفر یا یک را داشته باشند، کار می‌کنند. در حالی که کامپیوترهای کوانتومی از کیوبیت‌ها استفاده می‌کنند که می‌توانند همزمان در حالت صفر و یک باشند. این ویژگی به کامپیوترهای کوانتومی اجازه می‌دهد تا محاسبات پیچیده را به صورت موازی انجام دهند. با این حال، پژوهش جدید نشان می‌دهد که در همه موارد، کامپیوترهای کوانتومی برتری ندارند و در برخی موارد، کامپیوترهای کلاسیک نیز می‌توانند عملکرد بهتری داشته باشند.