نقشه راه کوانتومی نبرد کوبیت های منطقی اثر برایان سیگلواکس – درون فناوری کوانتومی

در چند ماه گذشته، چندین شرکت محاسبات کوانتومی نقشه راه خود را شامل کیوبیت های منطقی منتشر کرده اند. کامپیوترهای کوانتومی فعلی از کیوبیت های فیزیکی استفاده می کنند که مستعد خطا و کوتاه مدت هستند. اما رمزگذاری چند کیوبیت فیزیکی به عنوان یک کیوبیت منطقی منجر به یک کیوبیت با نرخ خطای کمتر و طول عمر بیشتر می شود. کیوبیت های منطقی به طور کلی پذیرفته شده اند که برای دستیابی به محاسبات کوانتومی تحمل پذیر خطا ضروری هستند.

شرکت کنندگانی که در حال حاضر با آن در فضای منطقی کیوبیت مبارزه می کنند - به ترتیب زمانی اعلامیه هایشان - آی بی ام کوانتوم، QuEra Computing، Alice & Bob، و نفوذ. گوگل و مایکروسافت نیز با اعلامیه های بدون تاریخ در رینگ هستند.

آی بی ام کوانتوم

در 4 دسامبر 2023، آی‌بی‌ام کوانتوم برای نقشه راه به کیوبیت‌های منطقی خبرساز نشد. این ممکن است تا حدی به دلیل اعلامیه های دیگری باشد که آنها در آن اعلام کردند IBM Quantum Summit 2023. اما ممکن است تا حدی به دلیل این واقعیت باشد که آنها از اصطلاح "کیوبیت های منطقی" استفاده نمی کنند. از آنجا که این اصطلاح باید تعریف شود، همانطور که در بالا بسیار ساده شده است، آنها بر روی ارائه تعداد کیوبیت هایی که می توانید استفاده کنید و تعداد گیت هایی که می توانید اجرا کنید تمرکز می کنند. در 15,000 گیت در هر مدار، تعداد کیوبیت های ارجاع شده از کیوبیت های فیزیکی به کیوبیت های منطقی تغییر می کند.

محاسبات QuEra

سپس در 9 ژانویه 2024، QuEra Computing روند فعلی استفاده از اصطلاح "کیوبیت های منطقی" را با اعلامیه از 3 سال آنها roadmap. آنها برای هر سال از نقشه راه، قابل تحویل را برنامه ریزی کرده اند. آن‌ها این را به‌عنوان یک دوره گذار به «عصر کیوبیت‌های منطقی» می‌دانند، که در آن تعداد کیوبیت‌های منطقی فراتر از توانایی رایانه‌های کلاسیک برای شبیه‌سازی است. نقشه راه آنها اولین تا 100 کیوبیت منطقی است.

آلیس و باب

سپس در 23 ژانویه 2024، آلیس و باب تند و زننده a نقشه راهاگرچه هنوز نقشه راه رسمی منتشر نشده است. تاکید آنها بر کاهش تعداد کیوبیت های فیزیکی است که به ازای هر کیوبیت منطقی مورد نیاز خواهد بود. وفاداری هدف، عملیات در ثانیه، و نرخ خطای منطقی از آن ناشی می شود این مقاله.

نفوذ

اخیراً در 8 فوریه 2024 Infleqtion اعلام کرد یک 5 ساله نقشه راه با برنامه ریزی های تحویلی در فواصل 2 ساله از امسال. نقشه راه آنها شامل وفاداری دروازه هدف و عمق مدار است.

گوگل

در یک صفحه بدون تاریخ، گوگل منتشر کرده است a نقشه راه منجر به تنها یک کیوبیت منطقی می شود، با این حال آنها سه نقطه عطف فراتر از آن را شناسایی می کنند. نقشه راه در یک میلیون کیوبیت فیزیکی و یک کامپیوتر کوانتومی تصحیح شده با خطا، اما بدون تعیین تعداد کیوبیت های منطقی به اوج خود می رسد.

مایکروسافت

مایکروسافت نیز بدون تاریخ دارد نقشه راه. شش مرحله توسعه را با تمرکز بر عملیات در ثانیه و نرخ خطای منطقی نشان می دهد.

مقایسه هر نقشه راه

برای چالش‌برانگیزتر کردن مقایسه‌ها، هر نقشه راه حاوی اطلاعات یکسانی نیست. جدول زیر اطلاعاتی را که تا کنون ارائه شده است ادغام می کند و محصولات تحویلی را به ترتیب زمانی مرتب می کند. 

جدول نقشه راه که شرکت‌های مختلف و سیستم‌های کیوبیت منطقی آنها را مقایسه می‌کند.

اشاره به افتخار است

اگرچه کوانتینیوم نه نقشه راه منتشر کرده و نه نقشه راه را به اشتراک گذاشته است، آنها از تعداد کمی کیوبیت منطقی برای اجرای الگوریتم ها، به ویژه محاسبه هیدروژن مولکولیانرژی حالت پایه و حل یک بیت اضافه مشکل، دومی با مشارکت QuTech و دانشگاه اشتوتگارت. خدمات وب آمازون نیز نقشه راه منتشر نکرده است، اما آنها منتشر کرده اند اعلام کرد که آنها در حال توسعه یک کامپیوتر کوانتومی با تصحیح خطا هستند.

نتیجه گیری: هر نقشه راه متفاوت است

تنها تحلیل غیر مناقشه برانگیز ممکن است این باشد که هیچ اتفاق نظری در مورد اینکه مهمترین معیارها چیستند وجود ندارد. داده‌های جدول همگی مستقیماً از ارائه‌دهندگان مربوطه تهیه می‌شوند و به شما این امکان را می‌دهند که ببینید هر ارائه‌دهنده چه چیزی را برای در دسترس قرار دادن عمومی انتخاب کرده است. برخی از داده ها امکان حدس و گمان در مورد برخی از مقادیر "na" را فراهم می کند، اما این مقادیر، به هر دلیلی، به طور قطعی ارائه نشده اند. علاوه بر این، ارائه حدس و گمان می‌تواند برخلاف پیام‌های یک ارائه‌دهنده باشد، که عمداً می‌خواهد معیار خاصی را کم‌اهمیت جلوه دهد و آن را بی‌اهمیت تلقی کند و بخواهد بر معیارهای دیگر تأکید کند.

یکی از کاربردهای جدول، علاوه بر مقایسه و حدس و گمان، بررسی ادعاهای سودمندی و «مزیت کوانتومی» است. اگر کسی در مورد سال 202N ادعا می کند، این ادعا باید توسط سخت افزاری که امیدواریم در سال 202N در دسترس باشد پشتیبانی شود. برای مثال، هیچ یک از این نقشه‌های راه شامل شکستن رمزگذاری اینترنت نمی‌شود. با این حال، سه شرکت در حال نوشتن هستند و حداقل 100 کیوبیت تصحیح شده با خطا را قبل از پایان این دهه پیش‌بینی می‌کنند. ما می‌توانیم از این جدول با تخمین منابع استفاده کنیم تا مشخص کنیم که در چند سال آینده با دنبال کردن هر نقشه راه، چه چیزی را می‌توانیم اجرا کنیم.

برایان N. Siegelwax یک طراح مستقل الگوریتم کوانتومی و یک نویسنده مستقل برای درون فناوری کوانتومی. او به دلیل مشارکت هایش در زمینه محاسبات کوانتومی، به ویژه در طراحی الگوریتم های کوانتومی شناخته شده است. او چارچوب‌ها، پلتفرم‌ها و ابزارهای محاسباتی کوانتومی متعددی را ارزیابی کرده است و بینش و یافته‌های خود را از طریق نوشته‌هایش به اشتراک گذاشته است. Siegelwax همچنین یک نویسنده است و کتاب هایی مانند "Dungeons & Qubits" و "Choose Your Own Quantum Adventure" را نوشته است. او مرتباً در Medium در مورد موضوعات مختلف مربوط به محاسبات کوانتومی می نویسد. کار او شامل کاربردهای عملی محاسبات کوانتومی، بررسی محصولات محاسبات کوانتومی و بحث در مورد مفاهیم محاسبات کوانتومی است.

دسته بندی ها:
فوتونیک, محاسبات کوانتومی, تحقیق

برچسب ها:
آلیس و باب, گوگل, آی بی ام کوانتوم, نفوذ, مایکروسافت, کوانتینیوم, QuEra

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
• PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• PlatoESG. کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
• PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
• منبع: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/the-quantum-roadmap-battle-of-logical-qubits-by-brian-siegelwax/