شرکت انویدیا، پیشرو در صنعت فناوری، از جدیدترین دستاورد خود در حوزه محاسبات کوانتومی رونمایی کرده است. این فناوری نوین که با نام «Ising» معرفی شده، مجموعه‌ای از مدل‌های متن‌باز هوش مصنوعی است که با هدف ارتقاء کارایی، سرعت و دقت کامپیوترهای کوانتومی توسعه یافته‌اند. این مدل‌ها پتانسیل بالایی در تسریع پیشرفت و کاربردی کردن پردازنده‌های کوانتومی، به‌ویژه در زمینه هوش مصنوعی، دارند.

چالش‌های پیش روی محاسبات کوانتومی و راه‌حل انویدیا

یکی از بزرگ‌ترین موانع در مسیر توسعه کامپیوترهای کوانتومی، مسئله حساسیت بالای کیوبیت‌ها و خطاهای مکرر در پردازش آن‌هاست. در حال حاضر، به طور میانگین در هر هزار عملیات کوانتومی یک خطا رخ می‌دهد. برای دستیابی به کاربردهای عملی و گسترده، این نرخ خطا باید به یک خطا در هر تریلیون عملیات کاهش یابد. انویدیا معتقد است که با بهره‌گیری از قدرت هوش مصنوعی، می‌توان این چالش حیاتی را برطرف کرد و راه را برای آینده‌ای با محاسبات کوانتومی هموار ساخت.

معرفی مدل‌های Ising انویدیا

خانواده مدل‌های Ising شامل دو مدل پیشرفته و قابل شخصی‌سازی است که هر یک وظایف مشخصی را بر عهده دارند:

• Ising Calibration: این مدل یک سیستم بینایی-زبانی است که قادر است داده‌های دریافتی از پردازنده‌های کوانتومی را با سرعت بی‌نظیری تحلیل کند. این قابلیت باعث می‌شود فرایند کالیبراسیون، که پیش‌تر روزها به طول می‌انجامید، تنها در عرض چند ساعت تکمیل شود. این امر به طور قابل توجهی زمان توسعه و آزمایش پردازنده‌های کوانتومی را کاهش می‌دهد.

• Ising Decoding: این بخش شامل دو نسخه مبتنی بر شبکه عصبی پیچشی سه‌بعدی است که برای بهینه‌سازی سرعت یا دقت طراحی شده‌اند. وظیفه اصلی این مدل‌ها، اصلاح لحظه‌ای خطاهای کوانتومی است. طبق اعلام انویدیا، مدل‌های Ising Decoding تا ۲.۵ برابر سریع‌تر و تا ۳ برابر دقیق‌تر از استاندارد متن‌باز فعلی، یعنی pyMatching، عمل می‌کنند.

مزایای فنی و کاربردی

علاوه بر بهبودهای چشمگیر در سرعت و دقت، مدل‌های Ising از نظر کارایی نیز برتری قابل توجهی دارند:

• مدل Ising Calibration تا ۱۵ برابر کوچک‌تر از نمونه‌های مشابه خود است.
• مدل‌های Ising Decoding برای آموزش به ۱۰ برابر داده کمتری نیاز دارند که این امر فرایند توسعه و استقرار آن‌ها را تسهیل می‌کند.

انویدیا تأیید کرده است که این مدل‌های پیشرفته هم‌اکنون توسط پژوهشگران برجسته، دانشگاه‌ها و شرکت‌های پیشرو در سراسر جهان مورد استفاده قرار گرفته‌اند. معرفی Ising گامی مهم در ادامه مسیر انویدیا در توسعه محاسبات کوانتومی است؛ مسیری که پیش‌تر با ارائه پلتفرم متن‌باز CUDA-Q برای توسعه کوانتومی آغاز شده بود.