الحوسبة الكمية

Google تعرض على معالج Willow طريقة عملية لتقليص أخطاء الحوسبة الكمية 40 مرة

أثبتت Google Quantum AI عملياً على معالج Willow أن تقنية «استزراع الحالات السحرية» يمكن أن تخفّض الأخطاء بنحو 40 مرة، مع تحقيق دقة منطقية قياسية بلغت 99.99% لحالات T. ويزيل الإنجاز أحد أكبر اختناقات الموارد أمام بناء حواسيب كمية مصححة للأخطاء، لكنه ما يزال بحاجة إلى إثبات على نطاق أكبر.

15 أكتوبر 2026
3 دقائق قراءة
26 قراءة
certi.news Editorial Team
Google تعرض على معالج Willow طريقة عملية لتقليص أخطاء الحوسبة الكمية 40 مرة

أعلنت Google Quantum AI أنها نفذت عملياً على معالجها الكمي Willow تقنية تُعرف باسم «استزراع الحالات السحرية» (magic state cultivation)، محققة خفضاً للأخطاء بنحو 40 مرة مقارنة بالحالات غير المستزرعة. ونُشرت النتائج في مجلة Science، في خطوة تقول الشركة إنها تعالج أحد أصعب اختناقات الموارد التي تعوق توسيع الحوسبة الكمية نحو تطبيقات عملية.

لماذا تمثل الحالات السحرية عنق زجاجة؟

تحتاج الحوسبة الكمية العامة إلى مجموعة محددة من العمليات كي تتمكن من تشغيل برامج مفيدة تتجاوز قدرات الحوسبة التقليدية. ولتنفيذ هذه العمليات، تُنشأ حالات كمية خاصة تسمى «الحالات السحرية»، ثم تُستخدم ضمن عمليات مصححة للأخطاء. غير أن إنشاء حالات عالية الجودة ومصححة للأخطاء يستهلك موارد ضخمة؛ إذ تشير تقديرات أوردتها Google إلى أن ما يصل إلى 95% من قدرة الحاسوب الكمي قد يذهب إلى إنتاجها، بدلاً من تنفيذ الحسابات نفسها.

وتزداد المشكلة لأن الحالة السحرية تُستهلك عند استخدامها ولا يمكن إعادة استعمالها، ما يجعلها مورداً نادراً في النظام الكمي.

Advertisement

كيف عملت تقنية الاستزراع؟

تعتمد الفكرة، التي طوّرها باحثو Google Quantum AI انطلاقاً من أعمال سابقة، على إدخال حالة noisy إلى منطقة صغيرة من الشريحة، ثم إجراء سلسلة من القياسات المنسقة لاكتشاف المحاولات المعيبة واستبعادها. وبهذه الطريقة تُنمّى حالة كمية نقية ومنخفضة الخطأ، مع تكييفها في الوقت نفسه لترميز أكبر يمكن استخدامه داخل الحاسوب.

كان التحدي الأساسي هو تحويل الفكرة النظرية إلى نظام يعمل على عتاد حقيقي. وخلال الاختبارات، اكتشف الفريق أن انجراف المعدات الكهربائية وتغيرات الحرارة أحدثا نوعاً من الضوضاء أثر في صلاحية أسلوب القياس المستخدم لتقييم النتائج. وبعد محاكاة وفحوص اتساق ومراجعة الافتراضات، أضاف الباحثون وسائل تحكم لتقليل أثر الضوضاء وابتكروا تقنية قياس جديدة تستخدم عملية الاستزراع نفسها أداةً للمعايرة.

نتائج القياس وما الذي تغير عملياً؟

على معالج Willow، حقق البروتوكول خفضاً للأخطاء بمقدار 40 ضعفاً مقارنة بالحالات غير المستزرعة، كما أنتج حالات T بدقة منطقية بلغت 99.99%، وهي نتيجة وصفتها Google بأنها مستوى قياسي جديد في القياس الكمي.

وأظهر الفريق كذلك إمكانية الانتقال بين نوعين من تصحيح الأخطاء الكمية: «الأكواد اللونية» (color codes)، المناسبة لعملية الاستزراع، و«الأكواد السطحية» (surface codes)، وهي طريقة أكثر رسوخاً. وشمل ذلك نقل حالات من كود لوني بمسافة 3 إلى كود سطحي بمسافة 5، مع بقاء الحالات المنقاة وانتقالها داخل العتاد.

ما الذي لم يُحسم بعد؟

لا تثبت النتيجة أن الحوسبة الكمية العملية أصبحت متاحة بعد. فGoogle تقر بأن استزراع الحالات السحرية يحتاج إلى عرض على نطاق أكبر كي يصبح واقعياً بالنسبة إلى الحوسبة الكمية المفيدة، كما أن تحديات هندسية وتقنية أخرى ما تزال قائمة. القيمة الفعلية للإنجاز أنه ينقل فكرة مركزية من مستوى النظرية إلى تجربة ناجحة على معالج حقيقي، ويقدم مساراً محتملاً لتقليل حجم الموارد المطلوبة لبناء حاسوب كمي مصحح للأخطاء.

مصدر الخبر
كيف أعددنا هذا الخبر؟

اعتمد الخبر على المصدر الأصلي الموضح أعلاه. قد نستخدم أدوات آلية للمساعدة في الاستخراج والتصنيف والصياغة، لكن النشر يخضع لقواعد تمنع المحتوى المكرر والقصير أو الروتيني منخفض القيمة. اقرأ سياستنا التحريرية.

c
كاتب المقال

certi.news Editorial Team

certi.news Editorial Team

The certi.news editorial team monitors technical sources and reconstructs news, verifying facts and context prior to publication.

ما الذي تحتاج معرفته

أثبتت Google Quantum AI على معالج Willow أن تقنية «استزراع الحالات السحرية» خفّضت أخطاء الحالات الكمية بنحو 40 مرة وحققت دقة منطقية بلغت 99.99% لحالات T. لكن التقنية لم تثبت بعد قابليتها للتوسع بما يكفي لجعل الحوسبة الكمية العملية المصححة للأخطاء متاحة.

  • استزراع الحالات السحرية ينشئ حالات كمية منخفضة الخطأ عبر قياسات منسقة تستبعد المحاولات المعيبة.
  • قد يستهلك إنتاج الحالات السحرية ما يصل إلى 95% من قدرة الحاسوب الكمي، وفق تقديرات أوردتها Google.
  • حقق البروتوكول على معالج Willow خفضاً للأخطاء بمقدار 40 ضعفاً مقارنة بالحالات غير المستزرعة.
  • بلغت الدقة المنطقية لحالات T نسبة 99.99%، ووصفت Google النتيجة بأنها مستوى قياسي جديد.
  • أظهر الفريق نقل الحالات بين الأكواد اللونية والأكواد السطحية مع الحفاظ على الحالات المنقاة.
  • ما تزال الحاجة قائمة إلى اختبار التقنية على نطاق أكبر، إضافة إلى معالجة تحديات هندسية وتقنية أخرى.

أسئلة شائعة

ما المقصود باستزراع الحالات السحرية؟

هي تقنية تُدخل حالة كمية noisy إلى جزء صغير من الشريحة، ثم تستخدم سلسلة من القياسات لاكتشاف المحاولات المعيبة واستبعادها، بهدف إنتاج حالة أنقى وأقل خطأ.

ما النتيجة التي حققتها التقنية على معالج Willow؟

خفضت الأخطاء بنحو 40 مرة مقارنة بالحالات غير المستزرعة، وحققت دقة منطقية بلغت 99.99% لحالات T.

هل أصبحت الحوسبة الكمية العملية متاحة؟

لا. تقول Google إن استزراع الحالات السحرية يحتاج إلى عرض على نطاق أكبر، كما أن تحديات هندسية وتقنية أخرى ما تزال قائمة.

ما الأكواد المستخدمة في التجربة؟

استخدم الفريق الأكواد اللونية المناسبة للاستزراع، ثم نقل الحالات إلى الأكواد السطحية، وهي طريقة أكثر رسوخاً في تصحيح الأخطاء الكمية.

من نفس التصنيف

مقالات قد تهمك

عرض كل الأخبار