شركة MicroAlgo الصينية تطور تقنية محاكاة قابلة لإعادة التشكيل عالية الدقة والإنتاجية لخوارزميات الكم

أخبار ar.wedoany.com، أعلنت شركة MicroAlgo Inc. (المدرجة في بورصة ناسداك تحت الرمز: MLGO) مؤخراً عن تطوير تقنية محاكاة قابلة لإعادة التشكيل عالية الدقة والإنتاجية، تهدف إلى توفير حلول فعالة لدراسة وتطبيق خوارزميات الكم. تعتمد هذه التقنية على نموذجين مبتكرين للمحاكاة هما: النموذج المبسط للعمليات الحسابية والنموذج التكراري للعمليات الأساسية، إلى جانب الاستفادة من بنية أجهزة قابلة لإعادة التشكيل وتنفيذ عمليات حسابية باستخدام الفاصلة العائمة أحادية الدقة.

حالياً، لا تزال أجهزة الكمبيوتر الكمومية الرئيسية القائمة على البتات الكمومية فائقة التوصيل والمصائد الأيونية غير مكتملة من حيث عدد البتات الكمومية وقدرات تصحيح الأخطاء، مما يجعل من الصعب تحقيق الحوسبة الكمومية واسعة النطاق. وبالتالي، أصبحت محاكاة الخوارزميات الكمومية على منصات الحوسبة التقليدية مساراً بحثياً مهماً. تعتمد الطرق التقليدية على نموذج الدوائر الكمومية، حيث تحاكي كل عملية بوابة كمومية تدريجياً، مما يؤدي إلى زيادة هائلة في التعقيد الحسابي ومتطلبات الموارد عند معالجة عدد كبير من البتات الكمومية، وينتج عن ذلك كفاءة محاكاة منخفضة، واستهلاك كبير لموارد الأجهزة، ووقت محاكاة طويل للغاية.

يقوم النموذج المبسط للعمليات الحسابية الذي طرحته MicroAlgo بتحويل وظائف الدوائر الكمومية إلى عمليات حسابية أساسية، مثل الضرب والتراكم، مستخدماً طرق الحساب المسبق والبحث في الجداول للحصول على النتائج بسرعة، مع اعتماد أسلوب التوليد الديناميكي للعمليات المعقدة. أما النموذج التكراري للعمليات الأساسية، فيستخلص العمليات الرئيسية التي تؤثر على تغير الحالات الكمومية، ويقوم بمعالجة جميع حالات الإدخال الكمومية بشكل تكراري، متجنباً بذلك تعقيد محاكاة الدائرة بأكملها. يعمل هذان النموذجان على تحسين سرعة الحساب والإنتاجية من خلال المعالجة المتوازية.

للاستفادة القصوى من مزايا النموذجين، تتبنى MicroAlgo في تنفيذ المحاكي بنية أجهزة قابلة لإعادة التشكيل، مما يتيح تعديل تكوين الأجهزة ديناميكياً لتوزيع وحدات الحوسبة وموارد التخزين بمرونة. يدعم المحاكي العمليات الحسابية باستخدام الفاصلة العائمة أحادية الدقة، ويحقق من خلال تصميم خط الأنابيب الكامل معالجة مستمرة للبيانات بواسطة وحدات الحوسبة، مما يعزز كفاءة المحاكاة والإنتاجية.

أجريت تجارب المحاكاة على خوارزميات كمومية كلاسيكية مثل تحويل فورييه الكمومي وتحويل المويجات الكمومي. أظهرت النتائج أن النموذج المبسط للعمليات الحسابية والنموذج التكراري للعمليات الأساسية قد حققا عملية محاكاة أكثر كفاءة في تحويل فورييه الكمومي من خلال تقليل التعقيد الحسابي والتركيز على العمليات الرئيسية. وفي تحويل المويجات الكمومي، أدى تصميم خط الأنابيب الكامل والمعالجة المتوازية إلى تقليل استهلاك الموارد ووقت المحاكاة بشكل ملحوظ.

يمكن لهذه التقنية المحاكاة أن تساعد الباحثين على محاكاة الخوارزميات الكمومية بكفاءة على المنصات التقليدية، مما يسرع عملية تطوير الخوارزميات واختبارها، ويدعم تطبيقات الخوارزميات الكمومية في مجالات مثل الحوسبة العلمية والتشفير وعلوم المواد. في مجال التشفير، يمكن استخدام هذه التقنية لاختبار وتحسين خوارزميات التشفير الكمومي، مما يعزز أمان التشفير وعمليته؛ وفي علوم المواد، يمكنها محاكاة السلوك الكمومي للمواد، مما يساهم في اكتشاف مواد جديدة.

تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com