Avanço de correção de erro quântico de reivindicações do Google

O Google reivindicou um avanço na computação quântica relacionado ao problema diabolicamente difícil da correção de erros quânticos.

Em uma postagem no blog do Google e do CEO da Alphabet, Sundar Pichai, ele disse que os pesquisadores de IA quântica da empresa “demonstraram experimentalmente” que, aumentando o número de qubits – a unidade básica de informação quântica – é possível reduzir erros.

“Nossa descoberta representa uma mudança significativa na forma como operamos computadores quânticos”, afirmou Pichai. “Em vez de trabalhar nos qubits físicos em nosso processador quântico um por um, estamos tratando um grupo deles como um qubit lógico. Como resultado, um qubit lógico que fizemos a partir de 49 qubits físicos foi capaz de superar um feito a partir de 17 qubits.”

Ele acrescentou que a pesquisa foi publicado em um jornal, “Suppressing Quantum Errors by Scaling a Surface Code Logical Qubit,” na revista científica Nature.

Pichai disse que este é um marco significativo porque a manipulação orquestrada de qubits (“agoritmos quânticos”) por computadores quânticos é uma operação altamente sensível – tão sensível “que até mesmo a luz difusa pode causar erros de cálculo”. É um desafio que aumenta à medida que os computadores quânticos e o número de qubits crescem. “Isso tem consequências significativas, pois os melhores algoritmos quânticos que conhecemos para executar aplicativos úteis exigem que as taxas de erro de nossos qubits sejam muito menores do que as que temos hoje”, disse ele.

Sundar Pichai — Google / Alfabeto

Preencher essa lacuna, disse Pichai, exigirá correção de erros quânticos, protegendo as informações codificando-as em vários qubits físicos para formar um “qubit lógico”. Isso, disse ele, “acredita-se ser a única maneira de produzir um computador quântico em grande escala com taxas de erro baixas o suficiente para cálculos úteis.

“Em vez de calcular os próprios qubits individuais, vamos calcular em qubits lógicos”, disse ele. “Ao codificar números maiores de qubits físicos em nosso processador quântico em um qubit lógico, esperamos reduzir as taxas de erro para permitir algoritmos quânticos úteis”.

“É a primeira vez que alguém alcançou esse marco experimental de escalar um qubit lógico”, disse Pichai.

Detalhes adicionais são oferecidos em outro blog de Hartmut Neven, vice-presidente de engenharia do Google, e Julian Kelly, diretor de hardware quântico.

A correção de erros representa uma das maiores barreiras para o desenvolvimento de computadores quânticos maduros e estáveis, capazes de lidar com cargas de trabalho além do alcance dos sistemas HPC clássicos. Isso foi afirmado em um artigo famoso nos círculos quânticos publicado pelo IEEE Spectrum em 2018, “The Case Against Quantum Computing”, de Mikhail Dyakhonov, professor de física no Laboratoire Charles Coulomb, Université Montpellier, na França.

Ele declarou que a correção de erros quânticos é uma impossibilidade prática porque “estima-se que o número de qubits necessários para um computador quântico útil… do que o número de partículas subatômicas no universo observável”.

Pichai afirmou que os futuros avanços quânticos “exigirão que alcancemos ainda mais marcos técnicos para escalar para milhares de qubits lógicos com baixas taxas de erro. Há um longo caminho pela frente - vários componentes de nossa tecnologia precisarão ser aprimorados, desde a criogenia até a eletrônica de controle, o design e os materiais de nossos qubits. Com tais desenvolvimentos, os computadores quânticos de grande escala terão uma visão mais clara”.

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• Fonte: https://insidehpc.com/2023/02/google-claims-quantum-error-correction-advance/