مطالبات Google بالتقدم في تصحيح الخطأ الكمي

ادعت Google حدوث تقدم في الحوسبة الكمومية فيما يتعلق بالمشكلة الصعبة الشيطانية لتصحيح الخطأ الكمي.

في مدونة من Google والرئيس التنفيذي لشركة Alphabet Sundar Pichai ، قال إن باحثي الذكاء الاصطناعي الكمومي في الشركة "أثبتوا بشكل تجريبي" أنه من خلال زيادة عدد الكيوبتات - الوحدة الأساسية للمعلومات الكمية - من الممكن تقليل الأخطاء.

صرح بيتشاي: "يمثل اختراقنا تحولًا كبيرًا في كيفية تشغيلنا لأجهزة الكمبيوتر الكمومية". "بدلاً من العمل على الكيوبتات الفيزيائية على معالجنا الكمي واحدًا تلو الآخر ، فإننا نتعامل مع مجموعة منها على أنها كيوبت منطقي واحد. ونتيجة لذلك ، فإن كيوبت منطقيًا صنعناه من 49 كيوبت فيزيائيًا كان قادرًا على التفوق على واحد صنعناه من 17 كيوبت ".

وأضاف أن البحث تم نشرت في ورقة، "قمع أخطاء الكم عن طريق تحجيم رمز السطح المنطقي Qubit ،" في المجلة العلمية نيتشر.

قال بيتشاي إن هذا يعد معلمًا مهمًا لأن المعالجة المنسقة للكيوبتات ("agorithms الكمومية") بواسطة أجهزة الكمبيوتر الكمومية ، عملية حساسة للغاية - حساسة للغاية "حتى الضوء الشارد يمكن أن يسبب أخطاء في الحساب". إنه تحد يزداد مع تزايد أجهزة الكمبيوتر الكمومية وعدد البتات الكمومية. وقال: "هذا له عواقب وخيمة ، لأن أفضل الخوارزميات الكمية التي نعرفها لتشغيل التطبيقات المفيدة تتطلب أن تكون معدلات الخطأ للكيوبتات لدينا أقل بكثير مما لدينا اليوم".

سوندار بيتشاي - جوجل / الأبجدية

قال بيتشاي إن سد هذه الفجوة سيتطلب تصحيح الخطأ الكمي ، مع حماية المعلومات عن طريق ترميزها عبر كيوبتات فيزيائية متعددة لتكوين "كيوبت منطقي". وقال: "يُعتقد أن هذه هي الطريقة الوحيدة لإنتاج كمبيوتر كمي واسع النطاق بمعدلات خطأ منخفضة بما يكفي لإجراء حسابات مفيدة.

قال: "بدلاً من الحوسبة على الكيوبتات الفردية نفسها ، سنقوم بعد ذلك بالحساب على الكيوبتات المنطقية". "من خلال ترميز أعداد أكبر من الكيوبتات المادية على معالجنا الكمومي في كيوبت منطقي واحد ، نأمل في تقليل معدلات الخطأ لتمكين خوارزميات كمومية مفيدة."

قال بيتشاي: "إنها المرة الأولى التي يحقق فيها أي شخص هذا الإنجاز التجريبي المتمثل في قياس كيوبت منطقي".

يتم تقديم تفاصيل إضافية في منشور مدونة آخر من هارتموت نيفين من Google ، نائب رئيس الهندسة ، وجوليان كيلي ، مدير الأجهزة الكمومية.

يشكل تصحيح الخطأ أحد أكبر العوائق أمام تطوير أجهزة كمبيوتر كمومية ناضجة ومستقرة قادرة على التعامل مع أعباء العمل التي تتجاوز متناول أنظمة HPC الكلاسيكية. جاء ذلك في مقال مشهور في الدوائر الكمومية نشرته IEEE Spectrum في عام 2018، "القضية ضد الحوسبة الكمية" (بالإنجليزية) ، بقلم ميخائيل دياخونوف ، أستاذ الفيزياء في مختبرات تشارلز كولوم ، جامعة مونبلييه في فرنسا.

أعلن أن تصحيح الخطأ الكمومي هو استحالة عملية لأنه "يُقدر أن عدد البتات الكمومية اللازمة لجهاز كمبيوتر كمي مفيد ... ما بين 1,000 و 100,000" ، مما يعني أن النظام الكمي "يحتاج إلى معالجة مجموعة من المعلمات المستمرة التي تكون أكبر من عدد الجسيمات دون الذرية في الكون المرئي ".

أكد بيتشاي أن التطورات الكمومية المستقبلية "ستتطلب منا تحقيق المزيد من المعالم التقنية من أجل التوسع في آلاف الكيوبتات المنطقية ذات معدلات الخطأ المنخفضة. هناك طريق طويل أمامنا - ستحتاج العديد من مكونات تقنيتنا إلى التحسين ، من علم التبريد الشديد إلى التحكم في الإلكترونيات إلى تصميم ومواد الكيوبتات الخاصة بنا. مع مثل هذه التطورات ، ستصبح أجهزة الكمبيوتر الكمومية واسعة النطاق في رؤية أوضح ".

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• بلاتوبلوكشين. Web3 Metaverse Intelligence. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• المصدر https://insidehpc.com/2023/02/google-claims-quantum-error-correction-advance/