اختراق التشفير يفتح إمكانات جديدة في الحوسبة الكمومية المحايدة
كشفت QuEra Computing ، التي ابتكرت أول كمبيوتر كمي ذرة محايدة في العالم يدعى Aquila ، بالتعاون مع باحثين من جامعتي هارفارد وإنسبروك ، عن طريقة جديدة لإجراء مجموعة واسعة من حسابات التحسين على آلات ذرة محايدة. تغلبت النتائج على قيود الاتصال الأصلية للكيوبتات في مصفوفات ذرة Rydberg ، مما مكنها من حل مشكلات التحسين الأكثر تعقيدًا، بما في ذلك الحد الأقصى للمجموعات المستقلة على الرسوم البيانية ذات الاتصال التعسفي ومشكلات التحسين الثنائي غير المقيد التربيعي (QUBO). تفتح الوظيفة الإضافية التطبيقات في صناعات مثل الخدمات اللوجستية والمستحضرات الصيدلانية، مما يساعد في جدولة الخدمات اللوجستية الفعالة وتصميم البروتين المحسن، والذي يمكن أن يسرع من تطوير الأدوية ويحتمل أن يزيد من عائدات شركات الأدوية.
يسمح اختراق التشفير بحل مجموعة أوسع من التطبيقات باستخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية المحايدة.
طور باحثو QuEra Computing والجامعات طريقة لتوسيع حسابات التحسين الممكنة باستخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية ذات الذرة المحايدة. يتغلب هذا الاختراق، الذي نُشر في PRX Quantum ، على قيود الأجهزة، مما يتيح حلولًا لمشاكل أكثر تعقيدًا، وبالتالي توسيع التطبيقات في صناعات مثل اللوجستيات والمستحضرات الصيدلانية.
أعلنت شركة QuEra Computing ، الشركة المصنعة لأول حاسوب كمومي ذرة محايدة متاحًا للجمهور، مؤخرًا أن فريقها البحثي قد كشف عن طريقة لإجراء مجموعة أكبر من حسابات التحسين أكثر مما كان معروفًا في السابق أنه ممكن باستخدام آلات ذرة محايدة.
تم الإعلان اليوم عن النتائج الواردة في الورقة البحثية “التحسين الكمي مع الاتصال التعسفي باستخدام مصفوفات ذرة ريدبيرج” في PRX Quantum وهي من عمل باحثين ومتعاونين في QuEra من جامعتي هارفارد وإنسبروك: Minh-Thi Nguyen و Jin-Guo Liu و Jonathan Wurtz ، ميخائيل د. لوكين، شنغ تاو وانج، وهانس بيشلر.
“ليس هناك شك في أن أخبار اليوم تساعد QuEra على تقديم قيمة لمزيد من الشركاء في وقت أقرب. قال أليكس كيسلينج ، الرئيس التنفيذي لشركة QuEra Computing ، إنه يساعد في تقريبنا من أهدافنا، ويمثل معلمًا هامًا في الصناعة أيضًا. “هذا يفتح الباب أمام العمل مع المزيد من الشركات الشريكة التي قد تكون لديها احتياجات في مجال الخدمات اللوجستية، من النقل والتجزئة إلى الروبوتات وقطاعات التكنولوجيا الفائقة الأخرى، ونحن متحمسون جدًا لتنمية هذه الفرص.”
توفر الأنظمة الكمومية القابلة للبرمجة، مثل النوع الذي توفره QuEra ، إمكانيات فريدة لاختبار أداء خوارزميات تحسين الكم المختلفة. ومع ذلك، يمكن أن تكون هناك قيود على ذلك يتم تعيينها غالبًا بواسطة قيود أجهزة معينة. على وجه التحديد، غالبًا ما يقيد الاتصال الأصلي للكيوبتات لمنصة معينة فئة المشكلات التي يمكن معالجتها. على سبيل المثال، تسمح مصفوفات ذرة Rydberg بشكل طبيعي بحل مشكلات المجموعة المستقلة القصوى (MIS)، لكن الترميز الأصلي يقتصر على ما يسمى بالرسوم البيانية للوحدة القرص.
توسع نتائج الورقة بشكل كبير من فئة المشكلات التي يمكن معالجتها باستخدام مصفوفات Rydberg atom من خلال التغلب على قيود الرسوم البيانية الهندسية المذكورة أعلاه. الآن، يمكن حل فئات جديدة من مشاكل التحسين بواسطة آلات الذرة المحايدة. يتضمن ذلك الحد الأقصى للمجموعات المستقلة على الرسوم البيانية ذات الاتصال التعسفي، ومشكلات التحسين الثنائي غير المقيد التربيعي (QUBO) مع الاتصال التعسفي أو المقيد.
تسمح هذه الوظيفة الإضافية بالتطبيقات في مجالات مثل جدولة الخدمات اللوجستية والمستحضرات الصيدلانية. على سبيل المثال، كان تحديد المكونات المرشحة الواعدة للمستحضرات الصيدلانية الجديدة في مرحلة مبكرة مهمة شاقة منذ فترة طويلة. من خلال طريقة الترميز الجديدة لـ QuEra ، يصبح تصميم البروتين المحسن أمرًا ممكنًا. وبهذه الطريقة، ستكون آلات مثل Aquila قادرة على دعم الباحثين لتحديد أفضل العينات بكفاءة أكبر للضغط عليها في التجارب. هذا يقلل من الموارد المطلوبة للحصول على أنواع جديدة من الأدوية من خلال عملية التطوير ويعزز احتمال الموافقة. وبالتالي، قد يشهد صانعو المستحضرات الصيدلانية زيادة في الإيرادات وانخفاض التكلفة.
وبالتالي، فإن الاختراق يوفر مخططًا لاستخدام مصفوفات Rydberg atom لحل مجموعة واسعة من مشاكل التحسين التوافقي باستخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية اليوم.
المصدر: scitechdaily
قد يهمك:
