Google twierdzi, że zaliczka na korektę błędów kwantowych

Google ogłosił postęp w dziedzinie obliczeń kwantowych związany z diabelnie trudnym problemem kwantowej korekcji błędów.

W poście na blogu Sundara Pichai, dyrektora generalnego Google i Alphabet, powiedział, że naukowcy zajmujący się sztuczną inteligencją kwantową „eksperymentalnie wykazali”, że poprzez zwiększenie liczby kubitów – podstawowej jednostki informacji kwantowej – można zmniejszyć liczbę błędów.

„Nasz przełom stanowi znaczącą zmianę w sposobie obsługi komputerów kwantowych” – stwierdził Pichai. „Zamiast pracować nad fizycznymi kubitami w naszym procesorze kwantowym jeden po drugim, traktujemy ich grupę jako jeden kubit logiczny. W rezultacie kubit logiczny, który stworzyliśmy z 49 kubitów fizycznych, był w stanie przewyższyć ten, który zrobiliśmy z 17 kubitów”.

Dodał, że badania zostały przeprowadzone opublikowane w gazecie, „Suppressing Quantum Errors by Scaling a Surface Code Logical Qubit” w czasopiśmie naukowym Nature.

Pichai powiedział, że jest to znaczący kamień milowy, ponieważ zorganizowana manipulacja kubitami („agorytmy kwantowe”) przez komputery kwantowe jest operacją bardzo wrażliwą – tak czułą, że „nawet rozproszone światło może powodować błędy obliczeniowe”. Jest to wyzwanie, które wzrasta wraz ze wzrostem liczby komputerów kwantowych i kubitów. „Ma to znaczące konsekwencje, ponieważ najlepsze znane nam algorytmy kwantowe do uruchamiania użytecznych aplikacji wymagają, aby wskaźniki błędów naszych kubitów były znacznie niższe niż obecnie” – powiedział.

Sundar Pichai — Google / Alfabet

Pichai powiedział, że wypełnienie tej luki będzie wymagało kwantowej korekcji błędów, z ochroną informacji poprzez kodowanie ich w wielu fizycznych kubitach w celu utworzenia „kubitu logicznego”. To, jak powiedział, „uważa się, że jest to jedyny sposób na wyprodukowanie komputera kwantowego na dużą skalę z wystarczająco niskimi wskaźnikami błędów do przydatnych obliczeń.

„Zamiast obliczać na samych kubitach, będziemy wtedy wykonywać obliczenia na kubitach logicznych” – powiedział. „Kodując większą liczbę kubitów fizycznych w naszym procesorze kwantowym w jeden kubit logiczny, mamy nadzieję zmniejszyć wskaźniki błędów, aby umożliwić użyteczne algorytmy kwantowe”.

„Po raz pierwszy komukolwiek udało się osiągnąć ten eksperymentalny kamień milowy skalowania kubitu logicznego” — powiedział Pichai.

Dodatkowe szczegóły są oferowane w innym poście na blogu od Hartmuta Nevena z Google, wiceprezesa ds. inżynierii i Juliana Kelly'ego, dyrektora sprzętu kwantowego.

Korekcja błędów stanowi jedną z największych barier w rozwoju dojrzałych, stabilnych komputerów kwantowych, zdolnych do obsługi obciążeń poza zasięgiem klasycznych systemów HPC. Zostało to stwierdzone w artykule znanym w kręgach kwantowych opublikowane przez IEEE Spectrum w 2018 roku, „The Case Against Quantum Computing” autorstwa Michaiła Diakhonowa, profesora fizyki w Laboratoire Charles Coulomb, Université Montpellier we Francji.

Oświadczył, że kwantowa korekcja błędów jest praktycznie niemożliwa, ponieważ „szacuje się, że liczba kubitów potrzebnych do użytecznego komputera kwantowego… wynosi od 1,000 do 100,000 XNUMX”, co oznacza, że ​​system kwantowy „musi przetwarzać zestaw ciągłych parametrów, który jest większy niż liczba cząstek subatomowych w obserwowalnym wszechświecie”.

Pichai zapewnił, że przyszłe postępy kwantowe „będą wymagały od nas osiągnięcia jeszcze bardziej technicznych kamieni milowych w celu skalowania do tysięcy kubitów logicznych przy niskim poziomie błędów. Przed nami długa droga — kilka elementów naszej technologii będzie musiało zostać ulepszonych, od kriogeniki, przez elektronikę kontrolną, po projekt i materiały naszych kubitów. Dzięki takim osiągnięciom komputery kwantowe na dużą skalę staną się wyraźniejsze”.

• Dystrybucja treści i PR oparta na SEO. Uzyskaj wzmocnienie już dziś.
• Platoblockchain. Web3 Inteligencja Metaverse. Wzmocniona wiedza. Dostęp tutaj.
• Źródło: https://insidehpc.com/2023/02/google-claims-quantum-error-correction-advance/