Helios: สุดยอดคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ทรงพลังที่สุด

บริษัท Quantinuum ผู้ผลิตคอมพิวเตอร์ ได้สร้างผลงานที่โดดเด่นมากมายในด้าน quantum computing ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา และดูเหมือนว่าความสำเร็จนี้จะดำเนินต่อไปด้วยรุ่นล่าสุดของพวกเขา อย่าง Helios ซึ่ง ณ วันนี้คือ สุดยอดคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ทรงพลังที่สุด ในโลก

บริษัท Quantinuum ได้ ประกาศ เปิดตัว Helios อย่างเป็นทางการเมื่อวันที่ 5 พฤศจิกายน โดยอธิบายว่าเป็น “สิ่งมหัศจรรย์ทางเทคโนโลยีที่กำหนดนิยามใหม่ของความเป็นไปได้” Helios มี 98 qubits ซึ่งเป็นหน่วยข้อมูลพื้นฐานที่สุดในคอมพิวเตอร์ควอนตัม ซึ่งเพิ่มขึ้นเกือบสองเท่าจากรุ่นก่อนหน้าคือ H2 นอกจากนี้ Helios ยังมีความเที่ยงตรงหรือความแม่นยำ 99.9% ในทุกคู่ qubit ทำให้เป็น สุดยอดคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ทรงพลังที่สุด ที่มีความแม่นยำสูงสุดเช่นกัน

บริษัทกล่าวว่าการปรับปรุงฮาร์ดแวร์เหล่านี้จะช่วยส่งเสริมความพยายามทางวิทยาศาสตร์ในด้าน quantum computing อย่างมาก ทีมวิจัยหลายทีมจากพันธมิตรของ Quantinuum ได้ใช้พลังการประมวลผลของ Helios สำหรับโครงการที่ซับซ้อนแล้ว ตามรายงาน

บริษัทได้แชร์ เอกสาร เกี่ยวกับรายละเอียดทางเทคนิคของ Helios รวมถึง บทความวิจัย ที่ใช้ Helios ในการจำลองเทคโนโลยี superconductivity ขนาดใหญ่

กล่าวอย่างง่ายคือ วงจรของคอมพิวเตอร์ควอนตัมประกอบด้วย “gates” หลายตัวที่มี qubits ทางกายภาพอยู่ ภายใต้เงื่อนไขบางประการ qubits จะสามารถมีทิศทางที่เป็นไปได้ไม่จำกัดจำนวน ซึ่งแตกต่างจาก “bits” แบบไบนารีของคอมพิวเตอร์ทั่วไป สิ่งนี้ช่วยให้คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถประมวลผลข้อมูลจำนวนมหาศาลได้ในอัตราที่เร็วกว่า

กล่าวได้ว่า ความไวที่ทำให้คอมพิวเตอร์ควอนตัมทรงพลังมาก ทำให้มีโอกาสเกิดข้อผิดพลาดที่น่ารำคาญเข้าสู่ระบบ รวมถึง qubit gates ที่ผิดพลาด อย่างไรก็ตาม Quantinuum กล่าวว่า Helios มีความเที่ยงตรง 99.9975% สำหรับ single-qubit gates และ 99.921% สำหรับ two-qubit gates ใน 98 physical qubits ของระบบ

ด้วยเหตุนี้ Helios จึงสามารถทำงาน benchmark task หรือการทดสอบประสิทธิภาพ ที่ก่อนหน้านี้ Google เคยใช้เพื่อแสดงให้เห็นถึงความเหนือกว่าของควอนตัม ซึ่งจะต้องใช้เวลา 10 septillion ปีสำหรับคอมพิวเตอร์ทั่วไปในการทำซ้ำ Quantinuum รายงาน

Anthony Ransford หัวหน้าสถาปนิกของ Helios กล่าวว่า “คุณจะต้องรวบรวมดวงดาวทุกดวงในจักรวาลเพื่อให้พลังงานแก่เครื่องจักรคลาสสิกที่สามารถทำการคำนวณแบบเดียวกับที่เราทำกับ Helios ได้” ที่น่าประทับใจคือ Helios ต้องการพลังงานประมาณเดียวกับ data rack เพียงตัวเดียวเท่านั้น

การอภิปรายอย่างมีชีวิตชีวาในการคำนวณควอนตัมเกี่ยวข้องกับการคิดค้นวิธีการที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ทรงพลังสามารถสนับสนุน มากกว่าที่จะพลิกผัน คอมพิวเตอร์ทั่วไปในการทำงานที่ซับซ้อน Quantinuum ก็เช่นกัน โดยรายงานใน blog แยกต่างหากว่า นักวิจัยใช้ Helios เป็น “ห้องปฏิบัติการที่ใช้ qubit” เพื่อสำรวจ superconductivity ที่เกิดจากแสง

ในกรณีนี้ Helios สามารถคำนวณข้อมูลจำนวนมหาศาลเพื่อจำลอง electron pairs สำหรับ crystal model ที่มีชื่อเสียง ซึ่งบางครั้งเรียกว่า “Rosetta Stone” ของการบรรลุ superconductivity ที่อุณหภูมิสูงขึ้น ขนาดมหาศาลของความสามารถในการคำนวณของ Helios ช่วยให้นักวิจัยสามารถปรับแต่งแง่มุมต่างๆ ของการจำลองได้ตามต้องการ Quantinuum กล่าว

โพสต์ดังกล่าวระบุว่า “ผลลัพธ์เหล่านี้พิสูจน์ให้เห็นว่าคอมพิวเตอร์ของเราสามารถช่วยให้เราเข้าใจ superconductivity ที่เกิดจากแสง [ด้วย] การควบคุมและข้อมูลเชิงลึกระดับใหม่” “ในระยะยาว Helios และรุ่นต่อๆ ไป จะกลายเป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุ ไม่ใช่แค่การยืนยันทฤษฎีเท่านั้น แต่ยังสร้างทฤษฎีใหม่ๆ ด้วย”

หากคุณติดตาม quantum computing มา คุณอาจคุ้นเคยกับรุ่น H2 ของ Quantinuum เป็นอย่างดี ดังที่ฉันได้กล่าวไปก่อนหน้านี้ โปรเซสเซอร์นี้อยู่เบื้องหลังการพัฒนาที่โดดเด่นที่สุดบางส่วนใน quantum computing ในช่วงหลัง ดังนั้น หาก Helios เป็นการอัปเกรดที่ยอดเยี่ยมอย่างที่ Quantinuum แนะนำ ฉันรู้สึกตื่นเต้นมากที่จะได้เห็นสิ่งที่นักวิจัยจะค้นพบโดยใช้คอมพิวเตอร์ใหม่ที่แวววาวนี้