Google تفتح مسابقة على Kaggle بقيمة $150,000 لضغط الدارات الكمومية بالاعتماد على الذكاء الاصطناعي
أطلقت Google Quantum AI مسابقة على Kaggle بقيمة جوائز إجمالية تبلغ $150,000 لخفض أعداد الكيوبتات والبوابات في دارات كمومية أساسية مخصصة للاندماج والطاقة والتحسين والكيمياء.
تُرجمت هذه الصفحة من الإنجليزية. أسماء الشركات والمنتجات وروابط المصادر لم تتغير. اقرأ النسخة الأصلية بالإنجليزية
أطلقت Google Quantum AI مسابقة على Kaggle بإجمالي جوائز قدره $150,000، بهدف استخدام الذكاء الاصطناعي لتقليص الدارات الكمومية اللازمة للتطبيقات العملية. ووفقًا لإعلان Google، تركّز المسابقة على تقليل عدد الكيوبتات وعدد البوابات في دارات مرجعية مرتبطة بطاقة الاندماج والتحسين التوافقي والكيمياء، مع الاستمرار في استيفاء حدود التحقق الخاصة بالدقة.
ما الذي أُعلن عنه
تطلب المسابقة من المشاركين تقديم نسخ محسّنة من الدارات المرجعية وأدوات تحقق مستقلة طُرحت بموجب ترخيص Apache 2.0. ويستند التقييم إلى خفض الموارد: إذ يجب على المشاركين اجتياز أداة التحقق لمهمة معينة مع تقليل مقياس كلفة مشتق من عدد البوابات والكيوبتات.
وقالت Google إن هذا الجهد يستهدف قيدًا أساسيًا في الحوسبة الكمومية المتحمّلة للأخطاء. فحتى إذا استمر تحسّن العتاد، تظل كثير من الخوارزميات المفيدة عالية الاستهلاك للموارد أكثر من اللازم. وتقليص حجم الدارة لا يخفض فقط الكلفة الخوارزمية المباشرة، بل أيضًا الكلفة الإضافية المطلوبة لتصحيح الأخطاء الكمومية.
يشمل هيكل الجوائز $50,000 للمركز الأول، و$25,000 للثاني، و$10,000 للثالث، وثلاث جوائز بقيمة $5,000 للمراكز من الرابع إلى السادس. كما خصصت Google مبلغ $50,000 لجوائز إضافية، منها جائزة مرحلية أثناء المسابقة بقيمة $10,000 وجائزة “Longest Leader Prize” بقيمة $10,000. وتستند الجائزة المرحلية إلى أعلى نتيجة على لوحة الصدارة العامة عند الساعة 11:59 PM UTC يوم November 20، بينما تمتد جائزة البقاء في الصدارة حتى January 4, 2027.
التفاصيل التقنية
تستند المسابقة إلى kickmix، وهي مكتبة مفتوحة المصدر بلغة C++20 وPython ضمن مشروع Qualtran التابع لـ Google. ويصف مستودع Qualtran على GitHub هذه المكتبة بأنها مكتبة Python للتعبير عن الخوارزميات الكمومية المتحمّلة للأخطاء وتحليلها.
وتصف الورقة البحثية المصاحبة من Google، والمنشورة على arXiv، النهج المستخدم بأنه يعتمد على بنية قابلة للتحقق كلاسيكيًا لدعم الترجمة البرمجية بمساعدة الذكاء الاصطناعي. ويُظهر arXiv أنها قُدمت في October 16 ونُقحت في October 21.
تتكوّن دارات Kickmix من منطق كلاسيكي قابل للعكس، وعمليات طور، وإلغاء حساب يعتمد على القياس. ووفقًا لـ Google، تتيح هذه البنية لحاسوب كلاسيكي اختبار الدارات المرشحة بكفاءة باستخدام اختبار ضبابي عشوائي، بدلًا من المحاكاة الكاملة لحالة كمومية عامة. وتقول الشركة إن ذلك يتيح إثبات الصحة التقريبية بدرجة عالية من الثقة، لكنه لا يثبت التكافؤ التام.
وتقول Google أيضًا إن kickmix يمكنه اختبار الدارات بسرعة 60 billion gates per second على نواة CPU واحدة. ويشير هذا الرقم إلى سرعة التحقق التقليدية، لا إلى التنفيذ على عتاد كمومي.
ثلاث مسائل مرجعية
تركّز المسابقة على ثلاث اختناقات في خوارزميات كمومية أكبر.
في مجال طاقة الاندماج، تتمثل المهمة في تنفيذ طور يتناسب مع 1/√x انطلاقًا من مُدخل لمسافة مربعة، وهي روتين فرعي مرتبط بمحاكاة مؤثر كولوم وذي صلة بتصميم أهداف الاندماج بالحبس العطالي.
أما في التحسين، فالمعيار المرجعي هو مفكك ترميز Reed-Solomon في حالة تراكب، والذي تقول Google إنه يمثل عنق الزجاجة الحسابي الرئيسي في خوارزمية Decoded Quantum Interferometry الخاصة بمسألة Optimal Polynomial Intersection.
وفي الكيمياء، يُطلب من المشاركين تصميمًا مشتركًا لتحليل دقيق ودارات تحميل مدمجة للمعلمات ضمن مسار عمل محاكاة مرتبط بـ FeMoCo. وتقول Google إن هذا المعيار المرجعي مرتبط بخوارزمية حديثة لنمذجة عنقود الحديد-الموليبدينوم المشارك في تثبيت النيتروجين.
لماذا يهم ذلك
تمثل هذه محاولة من جهة البرمجيات لخفض العتبة العتادية اللازمة للتطبيقات الكمومية المفيدة. فبدلًا من انتظار معالجات أكبر فقط، تحاول Google أتمتة ضغط الدارات للروتينات الفرعية التي تهيمن على تقديرات الموارد في الحوسبة المتحمّلة للأخطاء.
وقالت Google إن تجاربها الداخلية باستخدام نماذج Gemini عثرت بالفعل على تحسينات تتجاوز الدارات المُبلغ عنها حتى الآن عبر المعايير المرجعية الثلاثة جميعها. ونشرت الشركة بصمات تجزئة لهذه الدارات الداخلية في مخطوطتها، وقالت إنها تعتزم الكشف عنها بعد انتهاء المسابقة.
ما الذي ينبغي متابعته
السؤال الأساسي هو ما إذا كانت الفرق الخارجية قادرة على إنتاج دارات أصغر بدرجة ملموسة مع البقاء ضمن حدود التحقق. وبالقدر نفسه من الأهمية، سيكون من اللازم معرفة ما إذا كان إطار kickmix من Google واسعًا بما يكفي لتغطية روتينات فرعية مكلفة أخرى في الخوارزميات المتحمّلة للأخطاء، إلى جانب المعايير المرجعية الثلاثة المختارة لهذه المسابقة.
المصادر
تستند الحقائق الواردة في هذه الصفحة إلى المصادر أدناه، كما جمعها DesignQuantum.
- Announcing the verifiable quantum circuit compilation competition on Kaggle opensource.googleblog.com
- Google Launches $150,000 AI Competition to Reduce Quantum Computing Demands thequantuminsider.com
- Leveraging verifiable structure in quantum circuits to find more efficient compilations with agentic AI arxiv.org
- GitHub - quantumlib/Qualtran: Qᴜᴀʟᴛʀᴀɴ is a Python library for expressing and analyzing Fault Tolerant Quantum algorithms. github.com
- Qualtran/kickmix at main · quantumlib/Qualtran github.com