جهش بزرگ در فناوری رایانه‌های کوانتومی؛ سیستم «هایپرکیو» امکان استفاده همزمان چند کاربر را فراهم کرد
رایانه‌های کوانتومی که با قدرت پردازشی بی‌نظیر خود شناخته می‌شوند، همواره با چالش‌هایی جدی در زمینه بهره‌برداری عمومی روبه‌رو بوده‌اند. یکی از اصلی‌ترین محدودیت‌های این فناوری، امکان انجام تنها یک وظیفه توسط یک کاربر در هر لحظه است؛ موضوعی که دسترسی به این رایانه‌ها را برای محققان و کاربران با مشکلاتی همراه کرده بود. اما پژوهشگران دانشگاه کلمبیا با توسعه یک سیستم نوآورانه به نام «هایپرکیو» توانسته‌اند گام بزرگی در حل این مشکل بردارند.
ایجاد ماشین‌های مجازی کوانتومی؛ مسیر جدید بهره‌برداری همزمان
تیم تحقیقاتی دانشگاه کلمبیا موفق شده‌اند با طراحی ماشین‌های مجازی کوانتومی (qVM)، امکان اجرای همزمان چند وظیفه مجزا را روی یک رایانه کوانتومی فراهم کنند؛ بدون آنکه اجرای هر برنامه، موجب اختلال در عملکرد دیگر برنامه‌ها شود.
جیسون نیه، سرپرست این پروژه، در توضیح عملکرد سیستم جدید گفت: «هایپرکیو مانند انتقال مدل‌های محاسبات ابری به رایانه‌های کوانتومی است. اکنون کاربران می‌توانند همزمان از یک ماشین بهره‌برداری کنند، دقیقاً مانند اشتراک‌گذاری سرورهای ابری.»
تقسیم هوشمند منابع؛ استفاده بهینه از سخت‌افزار کوانتومی
«هایپرکیو» یک لایه نرم‌افزاری است که روی سخت‌افزار کوانتومی قرار می‌گیرد و منابع دستگاه را به بخش‌های کوچکتر و قابل تخصیص تقسیم می‌کند. این سیستم از یک زمان‌بند هوشمند برخوردار است که وظایف را بر اساس نیاز محاسباتی و شرایط نویزی تراشه، بین بخش‌های مختلف پخش می‌کند؛ در نتیجه چندین برنامه می‌توانند بدون تداخل و کاهش دقت به‌طور همزمان اجرا شوند.
نتایج آزمایش‌ها روی پلتفرم رایانه‌های کوانتومی آی‌بی‌ام
پژوهشگران این سیستم را روی رایانه‌های کوانتومی شرکت آی‌بی‌ام آزمایش کرده‌اند و موفق شده‌اند زمان انتظار کاربران را تا ۴۰ برابر کاهش دهند. علاوه بر این، امکان اجرای همزمان تا ۱۰ برابر تعداد بیشتر برنامه‌ها نسبت به حالت عادی فراهم شده و بهره‌وری سخت‌افزار نیز به شکل چشم‌گیری افزایش یافته است.
تأثیرات فراتر از سرعت؛ مسیر جدید برای پژوهش‌های علمی و صنعتی
این فناوری نه تنها موجب صرفه‌جویی در زمان و منابع می‌شود بلکه می‌تواند تحولات بزرگی در حوزه‌هایی چون کشف دارو، علم مواد و انرژی‌های نو رقم بزند. با این سیستم، شرکت‌ها و مراکز تحقیقاتی بیشتری می‌توانند با هزینه کم‌تر و سرعت بالاتر از قدرت پردازشی رایانه‌های کوانتومی بهره‌مند شوند.
گسترش به سایر پلتفرم‌ها؛ در انتظار عرضه عمومی
گروه پژوهشی دانشگاه کلمبیا قصد دارد در کنفرانسی مهم طی ماه جولای از «هایپرکیو» رونمایی رسمی کند و هم‌اکنون نیز تلاش‌هایی برای هماهنگ‌سازی این سیستم با رایانه‌های کوانتومی سایر شرکت‌ها در حال انجام است. این نوآوری می‌تواند آینده محاسبات کوانتومی را از حالت انحصاری و محدود خارج کرده و آن را به بستری کارآمد، منعطف و در دسترس برای عموم تبدیل کند.
