קודים חדשים יכולים להאיץ את הופעתו של מחשוב קוונטי מעשי

אחת מאבני הנגף הגדולות ביותר עבור מחשבים קוונטיים היא הנטייה שלהם להיות מועדים לשגיאות והתקורה החישובית המסיבית הנדרשת כדי לנקות את הטעויות שלהם. יבמ עשתה כעת פריצת דרך על ידי צמצום דרמטי של מספר הקיוביטים הנדרשים לשם כך.

כל המחשבים מועדים לשגיאות, ואפילו שבב המחשב במחשב הנייד שלך מריץ קוד שנועד לתקן דברים כאשר ביט מתהפך בטעות. אבל מצבים קוונטיים שבירים הם הרבה יותר פגיעים לדברים כמו רעש סביבתי, מה שאומר שתיקון שגיאות במעבדים קוונטיים ידרוש משאבים ניכרים.

רוב ההערכות חוזות שיצירת קיוביט בודד סובלני תקלות, או קיוביט לוגי, שיכול לבצע פעולות שימושיות, ידרוש אלפי קיוביטים פיזיים המוקדשים לתיקון שגיאות. בהתחשב בכך שלמעבדים הגדולים ביותר של היום יש רק מאות קיוביטים, זה מרמז שאנחנו עדיין רחוקים מבניית מחשבים קוונטיים מעשיים שיכולים לפתור בעיות אמיתיות.

אבל כעת אומרים חוקרים ב-IBM שהם גילו גישה חדשה שחותכת את מספר הקיוביטים הנדרשים לתיקון שגיאות בפקטור של 10. בעוד שהגישה כרגע עובדת רק על זיכרון קוונטי ולא על חישוב, הטכניקה יכולה לפתוח את הדלת ליעילות גישות חדשות ליצירת מכשירים עמידי תקלות.

"תיקון שגיאות מעשי רחוק מלהיות בעיה שנפתרה", כותבים החוקרים בלוג. "עם זאת, הקודים החדשים וההתקדמות האחרות ברחבי התחום מגבירים את הביטחון שלנו שמחשוב קוונטי סובלני תקלות אינו אפשרי רק, אלא אפשרי ללא צורך לבנות מחשב קוונטי גדול באופן בלתי סביר."

הגישה המובילה לתיקון שגיאות כיום ידועה בשם קוד שטח, הכוללת סידור קיוביטים בסריג דו-ממדי שהוגדר במיוחד ושימוש בכמה כדי לקודד נתונים ואחרים כדי לבצע מדידות כדי לראות אם אירעה שגיאה. הגישה יעילה, אבל היא דורשת מספר רב של קיוביטים פיזיים כדי להפיק - עד 2 מיליון עבור כמה בעיות מרכזיות של עניין, לפי IBM.

הטכניקה החדשה, המתוארת בא הדפסה מוקדמת על arXiv, מגיע מאותה משפחה של גישות לתיקון שגיאות כמו קוד השטח. אבל בעוד שכל קיוביט בקוד השטח מחובר לארבעה אחרים, הטכניקה החדשה מחברת אותם לשישה אחרים, מה שמאפשר לקודד מידע נוסף לאותו מספר קיוביטים פיזיים.

כתוצאה מכך, החוקרים אומרים שהם יכולים להפחית את מספר הקיוביטים הנדרשים בסדר גודל. יצירת 12 קיוביטים לוגיים באמצעות הגישה שלהם תדרוש רק 288 קיוביטים פיזיים, לעומת יותר מ-4,000 בעת שימוש בקוד השטח.

עם זאת, יש כמה אזהרות משמעותיות. בתור התחלה, כרגע זה בלתי אפשרי להשיג את הסוג של קישוריות שישה כיוונים שהצוות חוזה. בעוד שקוד השטח פועל במישור בודד ולכן ניתן ליישם אותו בקלות על סוג שבב שטוח שכבר נמצא במעבדים קוונטיים, הגישה החדשה דורשת חיבורים לקיוביטים מרוחקים שאינם ממוקמים על אותו משטח.

החוקרים אומרים שזה לא מחסום בלתי עביר, ו-IBM כבר מפתחת סוג של מצמדים ארוכי טווח הנדרשים לביצוע תיקונים מסוג זה. הטכנולוגיות הדרושות בהחלט סבירות, ג'רמי גוויל בסטארט-אפ המחשוב הקוונטי הצרפתי Alice & Bob אמר לי מדען חדש, ויכול להיות היאe תוך שנים ספורות.

עם זאת, שאלה פתוחה גדולה יותר היא העובדה שעד כה הגישה עובדת רק עם מספר קטן של פעולות לוגיות. זה אומר שבעוד שהוא עובד לקריאה וכתיבה לזיכרון קוונטי בצורה סובלנית לתקלות, הוא לא יתמוך ברוב החישובים הקוונטיים.

אבל החוקרים של IBM אומרים שהטכניקות שהם חשפו הן רק קפיצת מדרגה בנקודה זוs לכיוון חדש עשיר של גישות טובות עוד יותר לתיקון שגיאות. אם הם צודקים ומדעניםs מסוגלים למצוא חלופות יעילות יותר לקוד השטח, זה יכול להאיץ משמעותית את הופעתו של מחשוב קוונטי מעשי.

תמונת אשראי: יבמ

• הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. העצים את עצמך. גישה כאן.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
• PlatoESG. רכב / רכבים חשמליים, פחמן, קלינטק, אנרגיה, סביבה, שמש, ניהול פסולת. גישה כאן.
• PlatoHealth. מודיעין ביוטכנולוגיה וניסויים קליניים. גישה כאן.
• ChartPrime. הרם את משחק המסחר שלך עם ChartPrime. גישה כאן.
• BlockOffsets. מודרניזציה של בעלות על קיזוז סביבתי. גישה כאן.
• מקור: https://singularityhub.com/2023/08/27/ibms-new-codes-could-accelerate-the-advent-of-practical-quantum-computing/