Atom Computing אומר שלמחשב הקוונטי החדש שלו יש יותר מ-1,000 קוויביטים

הועלה מחדש על ידי אפלטון

עוקב: 0

Atom Computing אומר שלמחשב הקוונטי החדש שלו יש יותר מ-1,000 קוויביטים PlatoBlockchain Data Intelligence. חיפוש אנכי. איי.

קנה המידה של מחשבים קוונטיים גדל במהירות. בשנת 2022, יבמ תפסה את המקום הראשון עם שבב ה-Osprey שלה בנפח 433 קיוביטים. אתמול, הודיעה Atom Computing הם חידלו את IBM עם מחשב קוונטי אטום ניטרלי של 1,180 קיוביטים.

המכונה החדשה פועלת על רשת זעירה של אטומים המוחזקת במקומן ומטופלת על ידי לייזרים בתא ואקום. אב הטיפוס הראשון של החברה בגודל 100 קיוביטים היה רשת של 10 על 10 של אטומי סטרונציום. המערכת החדשה היא רשת בגודל 35 על 35 של אטומי איטרביום (מוצג לעיל). (במכונה יש מקום ל-1,225 אטומים, אבל Atom הפעיל עד כה בדיקות עם 1,180.)

חוקרי מחשוב קוונטי עובדים על מגוון קוויביטים - המקבילה הקוונטית של ביטים המיוצגים על ידי טרנזיסטורים במחשוב מסורתי - כולל לולאות מוליכות זעירות של תיל (גוגל ויבמ), יונים לכודים (IonQ) ופוטונים, בין היתר. אבל Atom Computing וחברות אחרות, כמו QuEra, מאמינות שלאטומים ניטרליים - כלומר, לאטומים ללא מטען חשמלי - יש פוטנציאל גדול יותר לקנה מידה.

הסיבה לכך היא שאטומים ניטרליים יכולים לשמור על מצבם הקוונטי זמן רב יותר, והם טבעיים בשפע וזהים. קיוביטים מוליכים-על רגישים יותר לרעשים ולפגמי ייצור. אטומים ניטרליים יכולים גם להידחס בצורה הדוקה יותר באותו חלל מכיוון שאין להם מטען שעלול להפריע לשכנים וניתן לשלוט בהם באופן אלחוטי. ואטומים ניטרליים מאפשרים הגדרה של טמפרטורת החדר, בניגוד לטמפרטורות האפס הכמעט מוחלטות הנדרשות על ידי מחשבים קוונטיים אחרים.

ייתכן שהחברה מתעסקת במשהו. כעת הם הגדילו את מספר הקיוביטים במכונה שלהם בסדר גודל תוך שנתיים בלבד, ומאמינים שהם יכולים להגיע רחוק יותר. בסרטון המסביר את הטכנולוגיהמנכ"ל Atom, רוב הייז, אומר שהם רואים "נתיב להגדלה למיליוני קיוביטים בפחות מסנטימטר מעוקב".

"אנחנו חושבים שכמות האתגרים שהיינו צריכים לעמוד בפנינו כדי לעבור מ-100 ל-1,000 היא כנראה גבוהה משמעותית מכמות האתגרים שעומדים בפנינו כשאנחנו הולכים לכל מה שאנחנו רוצים ללכת אליו - 10,000, 100,000", מייסד שותף של Atom וה-CTO בן בלום אמר לי Ars Technica.

אבל קנה מידה זה לא הכל.

מחשבים קוונטיים הם קפדניים ביותר. ניתן להוציא קוויביטים ממצבים קוונטיים על ידי שדות מגנטיים תועים או חלקיקי גז. ככל שזה קורה יותר, החישובים פחות אמינים. בעוד שקנה המידה קיבל תשומת לב רבה לפני כמה שנים, ההתמקדות עברה לתיקון שגיאות בשירות קנה המידה. ואכן, המחשב החדש של Atom Computing גדול יותר, אך לא בהכרח חזק יותר. עדיין לא ניתן להשתמש בכל העניין להפעלת חישוב בודד, למשל, עקב הצטברות שגיאות ככל שמספר הקיוביטים עולה.

עם זאת, הייתה תנועה לאחרונה בחזית זו. מוקדם יותר השנה, החברה הדגימה את היכולת לבדוק אם יש שגיאות באמצע החישוב ואפשר לתקן את השגיאות הללו מבלי להפריע לחישוב עצמו. הם גם צריכים לשמור על שגיאות למינימום באופן כללי על ידי הגדלת הנאמנות של הקיוביטים שלהם. רניירות יפים, כל אחד מראה התקדמות מעודדת in גישות עם שגיאות נמוכות למחשוב קוונטי אטומי ניטרלי, תן חיים רעננים למאמץ. צמצום הטעויות עשוי להיות, בחלקו, בעיה הנדסית שניתן לפתור בעזרת ציוד ותכנון טובים יותר.

"הדבר שעצר אטומים ניטרליים, עד שהמאמרים הללו פורסמו, היה רק כל החומר הקלאסי שבו אנו משתמשים כדי לשלוט באטומים הניטרליים", אמר בלום. "ומה שזה בעצם הראה שאם אתה יכול לעבוד על הדברים הקלאסיים - לעבוד עם חברות הנדסה, לעבוד עם יצרני לייזר (שזה משהו שאנחנו עושים) - אתה יכול למעשה לדחוף את כל הרעש הזה. ועכשיו פתאום, אתה נשאר עם המערכת הקוונטית להפליא, טהורה להפליא."

בנוסף לתיקון שגיאות במחשבים קוונטיים אטומים ניטרליים, IBM הודיעה השנה שהם פיתחו קודי תיקון שגיאות עבור מחשוב קוונטי שיכול להפחית את מספר הקיוביטים הדרושים בסדר גודל.

ובכל זאת, אפילו עם תיקון שגיאות, מחשבים קוונטיים בקנה מידה גדול וסובלני תקלות יזדקקו למאות אלפי או מיליוני קיוביטים פיזיים. ואתגרים אחרים - כמו כמה זמן לוקח לנוע ולהסתבך עם מספר גדול יותר ויותר של אטומים - קיימים גם הם. הבנה טובה יותר ועבודה לפתרון האתגרים הללו היא הסיבה לכך ש-Atom Computing רודף קנה מידה במקביל לתיקון שגיאות.

בינתיים, ניתן להשתמש במכונה החדשה בבעיות קטנות יותר. בלום אמר שאם לקוח מעוניין להפעיל אלגוריתם של 50 קיוביטים - החברה שואפת להציע את המחשב לשותפים בשנה הבאה - הוא יריץ אותו מספר פעמים תוך שימוש בכל המחשב כדי להגיע לתשובה מהימנה יותר מהר.

בתחום של ענקיות כמו גוגל ו-IBM, זה מרשים שסטארט-אפ הגדיל את המכונות שלהם כל כך מהר. אבל הסימן של 1,000 קיוביטים של Atom Computing לא צפוי לעמוד לבד לאורך זמן. IBM היא מתכנן להשלים את שבב הקונדור שלו בנפח 1,121 קיוביטים מאוחר יותר השנה. החברה גם נוקטת בגישה מודולרית - לא שונה מהמעבדים מרובי השבבים הנפוצים במחשבים ניידים וטלפונים - שבה קנה מידה מושגת על ידי קישור שבבים קטנים רבים יותר.

אנחנו עדיין ב- שלבים מתחילים של מחשוב קוונטי. המכונות שימושיות למחקר ולניסויים אך לא לבעיות מעשיות. גישות מרובות המתקדמות בתיקון קנה מידה וטעויות - שניים מהאתגרים הגדולים של התחום - מעודדות. אם המומנטום הזה יימשך בשנים הקרובות, אחת מהמכונות הללו עשויה סוף סוף לפתור את הבעיה השימושית הראשונה שאף מחשב מסורתי לא הצליח.

קרדיט תמונה: Atom Computing