האם מחשבים קלאסיים יכולים "לנצח" מחשבים קוונטיים?

This post is also available in: English (אנגלית)

חוקרים מאוניברסיטת ניו יורק גילו כי מחשבים קלאסיים יכולים לעמוד בקצב של מחשבים קוונטיים או אפילו להתעלות עליהם, בנסיבות מסוימות. הם טוענים שמחשבים קלאסיים יכולים לקבל "דחיפה" של מהירות ודיוק על ידי אימוץ שיטה אלגוריתמית חדשנית, וכך עשוי להיות להם עתיד בעולם של מחשבים קוונטיים.

מומחים רבים מאמינים שמחשוב קוונטי הוא העתיד ושאנחנו מתרחקים ממחשוב קלאסי, בעיקר משום שהמחשבים הקלאסיים איטיים וחלשים משמעותית ממקביליהם הקוונטים. עם זאת, מתברר כי מחשבים קוונטיים הינם עדינים ואף נוטים לאובדן מידע, וגם אם מידע נשמר קשה להמיר אותו למידע הקלאסי ההכרחי לחישוב מעשי.

על פי הנדסה מעניינת, מחשבים קלאסיים לא סובלים מבעיה זו של אובדן ותרגום מידע. יתר על כן, ניתן לתכנן אלגוריתמים קלאסיים כדי לנצל את האתגרים הללו ולדמות מחשב קוונטי עם הרבה פחות משאבים ממה שהאמינו שאפשרי בעבר, כפי שהוסבר במחקר שפורסם ב-"PRX Quantum".

המחקר טוען כי מחשוב קלאסי יכול לבצע חישובים מהירים ומדויקים יותר ממחשבים קוונטיים מתקדמים, בעקבות פריצת דרך שהושגה באמצעות אלגוריתם שמחזיק רק חלק מהמידע המאוחסן במצב הקוונטי – ומספיק כדי לחשב את התוצאה במדויק.

דריס סלס, אחד ממחברי המאמר ופרופסור במחלקה לפיזיקה באוניברסיטת ניו יורק, מסביר: "עבודה זו מראה כי ישנם מסלולים פוטנציאליים רבים לשיפור החישובים, המקיפים גישות קלאסיות וקוואנטיות כאחד. יתר על כן, העבודה שלנו מדגישה עד כמה קשה להשיג יתרון קוונטי באמצעות מחשב קוונטי הנוטה לשגיאות".

צוות המחקר התמקד בגישה של מידול נתונים ברשת טנזור (tensor network). ההתקדמות האחרונה בתחום מאפשרת לרשתות אלה (שבעבר נחשבו כמאתגרות לעבודה) להיות ממוטבות באמצעות כלים שהושאלו מתוך הסקה סטטיסטית. יתר על כן, שיטה חדשה זו מתמקדת רק בפיסות המידע החשובות ביותר ומתעלמת מהשאר, כמו לדחוס תמונה כדי להקטין אותה מבלי לאבד את הפרטים החשובים.

בדרך זו, הטכניקה שלהם מפשטת את בעיית המחשוב הקוונטי כך שמחשב רגיל יוכל להתמודד איתה ביעילות רבה יותר.