Νέα έρευνα από την Alice & Bob δείχνει τις ικανότητες των Qubits γάτας για διόρθωση και πρόληψη σφαλμάτων

Λόγω της ευθραυστότητας των συστημάτων κβαντικών υπολογιστών, τα σφάλματα μπορεί να είναι αρκετά συχνά. Οι κβαντικές εταιρείες παγκοσμίως αναπτύσσουν μεθόδους για την αποφυγή σφαλμάτων ή για να κάνουν το υλικό πιο ανθεκτικό στα σφάλματα. Ενώ πολλές από αυτές τις επιχειρήσεις επικεντρώνονται σε θόρυβος, Αλίκη & Μπομπ, μια κβαντική εταιρεία με έδρα το Παρίσι εξετάζει τα ίδια τα qubits. Η εταιρεία αναπτύσσει αυτά που είναι γνωστά ως qubits γάτας, αυτά τα κύρια συστατικά μπορεί να είναι το κλειδί για το συνδυασμό πρόληψης και διόρθωσης σφαλμάτων. ένα πρόσφατο έγγραφο από την ομάδα Alice & Bob δείχνει ότι τα qubit γάτας προσφέρουν μια πιθανή λύση σε αυτά τα προβλήματα. «Αυτά τα qubit ανήκουν στην κατηγορία των μποζονικών qubits», εξήγησε Jérémie Guillaud, Επικεφαλής Θεωρίας της εταιρείας. "Αυτή η κατηγορία qubits είναι μοναδική επειδή έχουν μια συγκεκριμένη μαθηματική δομή που παρέχει χώρο για την προστασία οποιασδήποτε κβαντικής πληροφορίας που είναι κωδικοποιημένη." Λόγω των μοναδικών ιδιοτήτων αυτών των qubit γάτας, οι ερευνητές της Alice & Bob ελπίζουν ότι το σύστημά τους μπορεί να κάνει σημαντικές προόδους στη διόρθωση και την πρόληψη σφαλμάτων.

Χρήση Cat Qubits για την πρόληψη και τη διόρθωση σφαλμάτων

Ο Guillaud πιστεύει ότι όχι μόνο τα qubit γάτας είναι ωφέλιμα για τη διόρθωση σφαλμάτων, αλλά μπορούν επίσης να βοηθήσουν στο σχεδιασμό ενός συστήματος με γνώμονα την πρόληψη σφαλμάτων. «Υπάρχουν δύο παραδείγματα στην τρέχουσα κοινότητα», εξήγησε ο Guillaud. «Το πρώτο είναι να βελτιώσουμε το υλικό χωρίς διόρθωση σφαλμάτων. Αυτό σημαίνει επίσης καμία πρόληψη σφαλμάτων, και συνήθως αναφέρεται στο NISQ εποχή. Το άλλο παράδειγμα εστιάζει στη διόρθωση σφαλμάτων και στην πρόληψη σφαλμάτων του ίδιου του συστήματος. Η διόρθωση σφαλμάτων, αφού λειτουργήσει κάτω από το όριο, σας δίνει μια πιθανή καταστολή του λογικού ποσοστού σφάλματος. Έτσι, μπορείτε πολύ γρήγορα να αποκτήσετε πρόσβαση σε πολύ χαμηλότερα ποσοστά σφάλματος." Επειδή οι ειδικοί έχουν προβλέψει μια αύξηση αξίας δισεκατομμυρίων δολαρίων για τον κβαντικό υπολογισμό μετά τη διόρθωση σφαλμάτων, υπάρχει ένα χρηματικό κίνητρο για τη βιομηχανία να εργαστεί για την ανάπτυξη αυτών των συστημάτων. Για να το κάνει αυτό, ο Guillaud προχωρά στο επόμενο βήμα αυτής της έρευνας, δοκιμάζοντας τη θεωρία στα εργαστήρια της Alice & Bob. «Για τα qubits της γάτας μας, το επόμενο μεγάλο ορόσημο είναι η επίδειξη της προστασίας των κβαντικών πληροφοριών σε μακροσκοπικές χρονικές κλίμακες (δευτερόλεπτα/λεπτά/ώρες), όπου αυτή τη στιγμή περιορίζεται το πολύ σε χιλιοστά του δευτερολέπτου στα καλύτερα συστήματα, ενώ τα μικροδευτερόλεπτα είναι το πρότυπο», πρόσθεσε. .

Προσεγγίζοντας τη διόρθωση σφαλμάτων

Στη νέα τους εργασία, οι ερευνητές Alice & Bob ανακάλυψαν ότι, θεωρητικά, με τη χρήση qubit γάτας, χρειάζονται λιγότερα qubits για τη διόρθωση σφαλμάτων. Όπως δήλωσε ο Guillaud? «Σε έναν κβαντικό υπολογιστή πλήρους μεγέθους, θα είχατε περίπου το 90% των qubits που θα ήταν απλώς για τον έλεγχο της εξάπλωσης των σφαλμάτων και μόνο το 10% των qubits θα εκτελούσαν με κάποιο τρόπο το έργο της μεταφοράς μέσω του υπολογισμού». Αυτό σημαίνει ότι μόνο ένα κλάσμα της υπολογιστικής ισχύος ενός κβαντικού υπολογιστή εστιάζεται στην πραγματική ανάλυση, καθιστώντας τη μηχανή μάλλον αναποτελεσματική. Ο τρέχων αριθμός των qubits που απαιτούνται για τον μετριασμό της διόρθωσης σφάλματος είναι περίπου 20 εκατομμύρια, όπως εξήγησε ο Guillaud, ήταν ο αριθμός Google δούλευε. Αλλά με την ομάδα του, ο Guillaud κατάφερε να μειώσει αυτόν τον αριθμό σε μόλις 350,000 qubits, καθιστώντας ολόκληρο το κβαντικό σύστημα πιο διαχειρίσιμο και προσιτό. Αυτό έχει τεράστιες συνέπειες για όσους θέλουν να αναπτύξουν πρωτόκολλα διόρθωσης σφαλμάτων. Με λιγότερα qubits που απαιτούνται στο σύστημα, λιγότερες παρεμβολές θα συμβούν μεταξύ των qubits, καθιστώντας ευκολότερο για μια εταιρεία να κλιμακώσει το υλικό.

Ο Kenna Hughes-Castleberry είναι συγγραφέας προσωπικού στο Inside Quantum Technology και Επιστήμονας Επικοινωνίας στο JILA (μια συνεργασία μεταξύ του Πανεπιστημίου του Κολοράντο Boulder και του NIST). Τα συγγραφικά της beats περιλαμβάνουν τη βαθιά τεχνολογία, το μετασύμπαν και την κβαντική τεχνολογία.

• SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
• πηγή: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/new-research-from-alice-bob-shows-abilities-of-cat-qubits-for-error-correction-and-error-prevention/