La tabella di marcia quantistica La battaglia dei qubit logici di Brian Siegelwax

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Lo scrittore ospite di IQT Brian Siegelwax confronta la tabella di marcia con la tabella di marcia dei piani dell'azienda quantistica per i qubit logici.

By Autore ospite pubblicato il 27 febbraio 2024

Negli ultimi mesi, diverse società di calcolo quantistico hanno pubblicato la propria tabella di marcia che coinvolge qubit logici. Gli attuali computer quantistici utilizzano qubit fisici, che sono soggetti a errori e di breve durata. Ma la codifica di più qubit fisici come un singolo qubit logico si traduce in un qubit con un tasso di errore inferiore e una durata di vita più lunga. I qubit logici sono generalmente accettati come necessari per ottenere un calcolo quantistico tollerante ai guasti.

I concorrenti che attualmente combattono nello spazio logico dei qubit – nell’ordine cronologico dei loro annunci – sono IBM Quantum, QuEra Computing, Alice e Bob e Inflessione. Anche Google e Microsoft sono sul ring con annunci senza data.

IBM Quantum

Il 4 dicembre 2023, IBM Quantum non ha fatto notizia per una tabella di marcia verso i qubit logici. Ciò potrebbe essere dovuto, in parte, ad altri annunci che hanno fatto Vertice IBM Quantum 2023. Ma potrebbe anche essere dovuto, in parte, al fatto che non usano il termine “qubit logici”. Poiché il termine deve essere definito, come semplificato in precedenza, si stanno concentrando semplicemente sul fornire il numero di qubit che puoi utilizzare e il numero di porte che puoi eseguire. Con 15,000 porte per circuito, il numero di qubit a cui si fa riferimento passa da qubit fisici a qubit logici.

QuEra Informatica

Poi, il 9 gennaio 2024, QuEra Computing ha dato il via alla tendenza attuale di utilizzare il termine “qubit logici” con l'annuncio dei loro 3 anni roadmappa. Hanno dei risultati programmati per ogni anno della tabella di marcia. Considerano questo come un periodo di transizione verso “un’era di qubit logici”, in cui il conteggio dei qubit logici va oltre la capacità di simulazione dei computer classici. La loro tabella di marcia prevede i primi 100 qubit logici.

Alice e Bob

Poi il 23 gennaio 2024, Alice & Bob preso in giro a tabella di marcia, sebbene non sia stata ancora pubblicata una tabella di marcia formale. La loro enfasi è sulla riduzione del numero di qubit fisici che saranno richiesti per ogni qubit logico. Da qui provengono la fedeltà target, le operazioni al secondo e il tasso di errore logico questo documento.

Inflessione

Più recentemente, l'8 febbraio 2024, Infleqtion ha annunciato un 5 anni tabella di marcia con risultati programmati a intervalli di 2 anni a partire da quest'anno. La loro tabella di marcia include la fedeltà dei gate target e le profondità del circuito.

Google

In una pagina senza data, Google ha pubblicato a tabella di marcia portando a un solo qubit logico, tuttavia identificano tre pietre miliari oltre a questo. La tabella di marcia culmina in un milione di qubit fisici e un computer quantistico con correzione degli errori, ma senza specificare il numero di qubit logici.

Microsoft

Anche Microsoft ha una data tabella di marcia. Mostra sei fasi di sviluppo con particolare attenzione alle operazioni al secondo e al tasso di errore logico.

Confronti di ciascuna tabella di marcia

Per rendere i confronti più impegnativi, non tutte le tabelle di marcia contengono le stesse informazioni. La tabella seguente consolida le informazioni fornite finora e ordina cronologicamente i risultati finali.

Tabella della tabella di marcia che mette a confronto le diverse aziende e i loro sistemi logici di qubit.

Menzioni d'onore

Sebbene Quantinuum non abbia né pubblicato una tabella di marcia né anticipato una tabella di marcia, ha utilizzato un piccolo numero di qubit logici per eseguire algoritmi, in particolare il calcolo di idrogeno molecolareL'energia dello stato fondamentale e la soluzione di un singolo bit aggiunta problema, quest’ultimo in collaborazione con QuTech e l’Università di Stoccarda. Anche Amazon Web Services non ha pubblicato una tabella di marcia, ma lo ha fatto ha annunciato che stanno sviluppando un computer quantistico con correzione degli errori.

Conclusione: ogni tabella di marcia è diversa

L’unica analisi non controversa potrebbe essere che non esiste consenso su quali siano i parametri più importanti. I dati nella tabella provengono tutti direttamente dai rispettivi fornitori, consentendoti di vedere ciò che ciascun fornitore ha scelto di rendere disponibile al pubblico. Alcuni dati consentono speculazioni su alcuni dei valori “na”, ma tali valori, per qualsiasi motivo, non sono stati forniti in modo definitivo. Inoltre, fare speculazioni può essere contrario al messaggio di un fornitore, che vuole deliberatamente minimizzare un determinato parametro, ritenendolo poco importante e volendo enfatizzare altri parametri.

Un utilizzo della tabella, oltre al confronto e alla speculazione, è quello di verificare le affermazioni di utilità e di “vantaggio quantistico”. Se qualcuno afferma qualcosa riguardo all'anno 202N, tale affermazione deve essere supportata dall'hardware che speriamo di avere a disposizione nell'anno 202N. Nessuna di queste tabelle di marcia, ad esempio, prevede la violazione della crittografia di Internet. Detto questo, tre aziende hanno scritto, progettando almeno 100 qubit con correzione di errori entro la fine di questo decennio. Possiamo utilizzare questa tabella con la stima delle risorse per determinare cosa possiamo realisticamente sperare di realizzare nei prossimi anni mentre seguiamo ciascuna tabella di marcia.

Brian N. Siegelwax è un progettista indipendente di algoritmi quantistici e uno scrittore freelance per Dentro la tecnologia quantistica. È noto per i suoi contributi nel campo dell'informatica quantistica, in particolare nella progettazione di algoritmi quantistici. Ha valutato numerosi framework, piattaforme e utilità di calcolo quantistico e ha condiviso le sue intuizioni e scoperte attraverso i suoi scritti. Siegelwax è anche un autore e ha scritto libri come "Dungeons & Qubits" e "Scegli la tua avventura quantistica". Scrive regolarmente su Medium su vari argomenti relativi all'informatica quantistica. Il suo lavoro include applicazioni pratiche dell'informatica quantistica, recensioni di prodotti dell'informatica quantistica e discussioni sui concetti dell'informatica quantistica.

Categorie:
fotonica, calcolo quantistico, riparazioni

Tag:
Alice e Bob, Google, IBM Quantum, Inflessione, Microsoft, Quantino, QuEra