Google hævder kvantefejlkorrektion Advance

Genudgivet af Platon

Abonnenter: 0

Google hævder kvantefejlkorrektion Advance PlatoBlockchain Data Intelligence. Lodret søgning. Ai. Google har hævdet et fremskridt inden for kvanteberegning relateret til det djævelsk vanskelige problem med kvantefejlkorrektion.

I et blogindlæg fra Google og Alphabets administrerende direktør Sundar Pichai sagde han, at virksomhedens kvante-AI-forskere "eksperimentelt har vist", at ved at øge antallet af qubits - den grundlæggende enhed af kvanteinformation - er det muligt at reducere fejl.

"Vores gennembrud repræsenterer et væsentligt skift i, hvordan vi betjener kvantecomputere," sagde Pichai. "I stedet for at arbejde på de fysiske qubits på vores kvanteprocessor én efter én, behandler vi en gruppe af dem som én logisk qubit. Som et resultat var en logisk qubit, som vi lavede ud fra 49 fysiske qubits, i stand til at overgå en, vi lavede fra 17 qubits."

Han tilføjede, at forskningen har været offentliggjort i et blad, "Undertrykkelse af kvantefejl ved at skalere en Surface Code Logical Qubit," i det videnskabelige tidsskrift Nature.

Pichai sagde, at dette er en væsentlig milepæl, fordi den orkestrerede manipulation af qubits ("kvante-agritmer") af kvantecomputere er en meget følsom operation - så følsom "at selv omstrejfende lys kan forårsage beregningsfejl." Det er en udfordring, der øges, efterhånden som kvantecomputere og antallet af qubits vokser. "Dette har betydelige konsekvenser, da de bedste kvantealgoritmer, som vi kender til at køre nyttige applikationer, kræver, at fejlraterne for vores qubits er langt lavere, end vi har i dag," sagde han.

Google hævder kvantefejlkorrektion Advance PlatoBlockchain Data Intelligence. Lodret søgning. Ai.

Sundar Pichai — Google / Alfabet

At bygge bro over dette hul, sagde Pichai, vil kræve kvantefejlkorrektion, med beskytter information ved at kode den på tværs af flere fysiske qubits for at danne en "logisk qubit." Dette, sagde han, "menes at være den eneste måde at producere en storstilet kvantecomputer med fejlfrekvenser lave nok til brugbare beregninger.

"I stedet for at beregne de individuelle qubits selv, vil vi så beregne på logiske qubits," sagde han. "Ved at kode et større antal fysiske qubits på vores kvanteprocessor til en logisk qubit håber vi at reducere fejlraterne for at muliggøre nyttige kvantealgoritmer."

"Det er første gang nogen har opnået denne eksperimentelle milepæl med at skalere en logisk qubit," sagde Pichai.

Yderligere detaljer tilbydes i et andet blogindlæg fra Googles Hartmut Neven, vicepræsident for teknik, og Julian Kelly, direktør for kvantehardware.

Fejlrettelse udgør en af de største barrierer for udviklingen af modne, stabile kvantecomputere, der er i stand til at håndtere arbejdsbelastninger uden for rækkevidde af klassiske HPC-systemer. Dette blev anført i en artikel berømt i kvantekredse udgivet af IEEE Spectrum i 2018, "The Case Against Quantum Computing," af Mikhail Dyakhonov, professor i fysik ved Laboratoire Charles Coulomb, Université Montpellier i Frankrig.

Han erklærede, at kvantefejlkorrektion er en praktisk umulighed, fordi "det anslås, at antallet af qubits, der er nødvendige for en nyttig kvantecomputer ... er mellem 1,000 og 100,000", hvilket betyder, at et kvantesystem "skal behandle et sæt kontinuerlige parametre, der er større end antallet af subatomare partikler i det observerbare univers."

Pichai mente, at fremtidige kvantefremskridt "vil kræve, at vi opnår endnu flere tekniske milepæle for at skalere til tusindvis af logiske qubits med lave fejlfrekvenser. Der er en lang vej forude – flere komponenter i vores teknologi skal forbedres, fra kryogenik til kontrolelektronik til vores qubits design og materialer. Med en sådan udvikling vil kvantecomputere i stor skala komme i klarere syn."