"ইরেজার এরর" এর একটি নতুন সিস্টেম কি কোয়ান্টাম ত্রুটি সংশোধনের চাবিকাঠি হতে পারে?

কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরির ক্ষেত্রে সবচেয়ে বড় চ্যালেঞ্জ হল ত্রুটি সংশোধনn কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের মধ্যে ত্রুটিগুলি বেশ সাধারণ, প্রধানত পরিবেশগত গোলমাল এবং সিস্টেমের সামগ্রিক ভঙ্গুরতার কারণে। এই ত্রুটিগুলি ভুল পরিমাপের কারণ হতে পারে এবং কোয়ান্টাম প্রোগ্রামিংয়ের ফলাফলগুলিকে তিরস্কার করতে পারে। অনেক কোম্পানি, মত আইবিএম এবং গুগল, এই ত্রুটিগুলি সংশোধন করার উপায়ে কাজ করছে বা কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলিকে আরও ত্রুটি-প্রমাণ করার জন্য পুনরায় ক্যালিব্রেট করছে৷ থেকে একটি নতুন কাগজে প্রকৃতি যোগাযোগ, প্রিন্সটন ইউনিভার্সিটির একটি দল "ইরেজার এরর" নামে পরিচিত একটি সিস্টেম দেখে ত্রুটি সংশোধনের একটি বিকল্প পদ্ধতি অফার করে।

কোয়ান্টাম ত্রুটি সংশোধন (QEC) কি?

কারণ qubits, একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটারের মূল ইউনিট, বেশ ভঙ্গুর, তারা ত্রুটির জন্য সংবেদনশীল. "কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ে এখন কেন্দ্রীয় সমস্যাটি কোয়ান্টাম ত্রুটি সংশোধন বাস্তবায়নের জন্য যথেষ্ট উচ্চ-বিশ্বস্ত কিউবিট পাচ্ছে," ব্যাখ্যা করা হয়েছে জেফরি থম্পসন, প্রিন্সটন ইউনিভার্সিটির একজন সহযোগী অধ্যাপক এবং একটি সাক্ষাৎকারে গবেষণার প্রধান গবেষক ড কোয়ান্টাম প্রযুক্তির ভিতরে. বেশিরভাগ ধরনের কোয়ান্টাম ত্রুটি সংশোধনের জন্য (কিউইসি), কোয়ান্টাম কম্পিউটারের মধ্যে ত্রুটি সনাক্ত এবং সংশোধন করতে একটি অ্যালগরিদম ব্যবহার করা হয়। যদিও এই অ্যালগরিদমগুলি গাণিতিক পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে, তারা নিখুঁত থেকে অনেক দূরে। থম্পসন যেমন ব্যাখ্যা করেছেন: "ইন মান কোয়ান্টাম ত্রুটি সংশোধন, আপনাকে সীমিত পর্যবেক্ষণের সেট থেকে, সিন্ড্রোম পরিমাপ হিসাবে পরিচিত, আপনার কিউবিটগুলিতে ঘটে যাওয়া ত্রুটিগুলির অবস্থান এবং প্রকার উভয়ই নির্ধারণ করতে হবে।" যদিও এই সিন্ড্রোম পরিমাপগুলি ত্রুটিগুলি চিহ্নিত করতে সহায়ক, তারা সর্বদা সফল ত্রুটি সংশোধনের দিকে পরিচালিত করে না। "ত্রুটি সংশোধন ব্যর্থ হয় যখন আপনার কাছে এই সিদ্ধান্তগুলি দ্ব্যর্থহীনভাবে করার জন্য পর্যাপ্ত তথ্য না থাকে, যা ঘটে যখন অনেকগুলি ত্রুটি থাকে," থম্পসন যোগ করেছেন।

ইরেজার ত্রুটি খোঁজা হচ্ছে

মোট ত্রুটির সংখ্যা হ্রাস করে এই সমস্যাটি সমাধান করার পরিবর্তে, থম্পসন এবং তার দল ত্রুটিগুলি সনাক্ত করা সহজ করার জন্য কাজ করেছিল। ytterbium qubit এর গঠন অধ্যয়ন করার সময় তারা প্রায় দুর্ঘটনাক্রমে এটি খুঁজে পেয়েছে। ytterbium এর বাইরের শেলের দুটি ইলেকট্রন ত্রুটি সংশোধনে সাহায্য করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ বলে মনে হচ্ছে না। ত্রুটির শারীরিক কারণগুলির মধ্যে ডুব দিয়ে, গবেষকরা এমন একটি সিস্টেম বিকাশ করতে সক্ষম হন যেখানে ত্রুটির উত্সটি মুছে ফেলে বা নির্মূল করে, ভুল ডেটা। ইরেজার সিস্টেমটি কোয়ান্টাম ত্রুটিগুলিকে বাইরের ইলেকট্রনের শক্তি পরিবর্তনের সাথে সংযুক্ত করে কাজ করেছিল। থম্পসন এই নির্দিষ্ট সিস্টেমটিকে একটি "মুছে ফেলার ত্রুটি" বলেছেন এবং এটি কোথায় ডেটা ভুল তা দেখাতে সাহায্য করতে পারে। "একটি 'ইরেজার' ত্রুটি একটি বিশেষ ধরনের যা তার নিজস্ব অবস্থান প্রকাশ করে, তাই আপনি ত্রুটির ধরনটি বের করতে সিন্ড্রোমের আরও তথ্য ব্যবহার করতে পারেন," থম্পসন বলেছিলেন। "এটি আপনাকে আরও ত্রুটিগুলি পরিচালনা করতে দেয় এবং তাই ত্রুটি সংশোধনের কার্যকারিতা বাড়ায়।" ধ্রুপদী কম্পিউটিংয়ে ইরেজার ত্রুটিগুলি বরং সাধারণ কিন্তু এখন শুধুমাত্র কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ে বিবেচনা করা হয়।

মুছে ফেলার ত্রুটিগুলি ব্যবহার করে, গবেষকরা খুঁজে পেয়েছেন যে তাদের নতুন কৌশলটি একটি সহ্য করতে পারে 4.1% ত্রুটির হার, যা বর্তমান কোয়ান্টাম কম্পিউটারের জন্য সম্ভব। পূর্ববর্তী সিস্টেমগুলি একটি উচ্চ শতাংশ ত্রুটির সাথে অভিভূত হওয়ার আগে শুধুমাত্র 1% এর একটি ত্রুটির হার সহ্য করতে পারে। থম্পসন বিশ্বাস করেন যে এই উচ্চ শতাংশ বেশি কিউবিট সহ একটি বড় কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরি করতে পারে একটি সম্ভাব্য বাস্তবতা। "যদি আপনার কাছে কিউবিট থাকে যা মুছে ফেলার ত্রুটির দিকে পক্ষপাতিত্ব করে তবে আপনার এত বেশি প্রয়োজন নেই এবং তারা আরও খারাপ কাজ করতে পারে," থম্পসন যোগ করেছেন। "নির্দিষ্ট পরিসরের পরামিতিগুলির জন্য, প্রচলিত কিউবিটের তুলনায় একটি নির্দিষ্ট স্তরের QEC পারফরম্যান্স অর্জন করতে ইরেজার-বায়াসড কিউবিটগুলির জন্য 10 x বা এমনকি 100x কম কিউবিট প্রয়োজন হতে পারে।" অনেক কোম্পানি তাদের কোয়ান্টাম কম্পিউটার স্কেল করতে চাইছে, এই লক্ষ্যগুলি অর্জনের জন্য একটি ইরেজার ত্রুটি সিস্টেম হতে পারে। "এটি অর্জন করার জন্য বিদ্যমান কিউবিটগুলিকে সূক্ষ্মভাবে পুনরায় ডিজাইন করা সম্ভব হতে পারে," থম্পসন বলেছিলেন। "এই ধারণার মধ্যে অনেক আগ্রহ আছে।"

Kenna Hughes-Castleberry ইনসাইড কোয়ান্টাম টেকনোলজির একজন কর্মী লেখক এবং JILA-এর সায়েন্স কমিউনিকেটর (কলোরাডো বোল্ডার এবং এনআইএসটি বিশ্ববিদ্যালয়ের মধ্যে একটি অংশীদারিত্ব)। তার লেখার বীটগুলির মধ্যে রয়েছে গভীর প্রযুক্তি, মেটাভার্স এবং কোয়ান্টাম প্রযুক্তি। আপনি তার ওয়েবসাইটে তার আরও কাজ খুঁজে পেতে পারেন: https://kennacastleberry.com/