O roteiro quântico Batalha de Qubits lógicos Por Brian Siegelwax

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O escritor convidado do IQT, Brian Siegelwax, compara o roteiro com o roteiro dos planos da empresa quântica para qubits lógicos.

By Autor convidado publicado em 27 de fevereiro de 2024

Nos últimos meses, várias empresas de computação quântica publicaram seu próprio roteiro envolvendo qubits lógicos. Os computadores quânticos atuais usam qubits físicos, que são propensos a erros e têm vida curta. Mas codificar vários qubits físicos como um único qubit lógico resulta em um qubit com uma taxa de erro mais baixa e uma vida útil mais longa. Os qubits lógicos são geralmente aceitos como necessários para alcançar a computação quântica tolerante a falhas.

Os competidores atualmente lutando no espaço qubit lógico – na ordem cronológica de seus anúncios – são IBM Quantum, QuEra Computing, Alice & Bob e inflexão. Google e Microsoft também estão no ringue com anúncios sem data.

IBM Quantum

Em 4 de dezembro de 2023, o IBM Quantum não ganhou as manchetes por causa de um roteiro para qubits lógicos. Isso pode ser devido, em parte, a outros anúncios que fizeram em Cimeira Quântica IBM 2023. Mas também pode ser devido, em parte, ao fato de eles não estarem usando o termo “qubits lógicos”. Como o termo deve ser definido, conforme simplificado acima, eles estão se concentrando em simplesmente fornecer o número de qubits que você pode usar e o número de portas que você pode executar. Com 15,000 portas por circuito, o número de qubits referenciados transita de qubits físicos para qubits lógicos.

Computação QuEra

Então, em 9 de janeiro de 2024, a QuEra Computing iniciou a tendência atual de usar o termo “qubits lógicos” com o anúncio dos seus 3 anos roadmap. Eles têm entregas programadas para cada ano do roteiro. Eles veem isso como um período de transição para uma “era de qubits lógicos”, na qual a contagem de qubits lógicos está além da capacidade de simulação dos computadores clássicos. Seu roteiro é o mais antigo para 100 qubits lógicos.

Alice e Bob

Então, em 23 de janeiro de 2024, Alice e Bob provocado a roadmap, embora um roteiro formal ainda não tenha sido publicado. Sua ênfase está na redução do número de qubits físicos que serão necessários por qubit lógico. As fidelidades alvo, operações por segundo e taxa de erro lógico vêm de Neste artigo.

inflexão

Mais recentemente, em 8 de fevereiro de 2024, Infleqtion anunciou um de 5 anos roadmap com entregas programadas em intervalos de 2 anos a partir deste ano. Seu roteiro inclui fidelidades de portão alvo e profundidades de circuito.

Google

Em uma página sem data, o Google publicou a roadmap levando a apenas um qubit lógico, no entanto, eles identificam três marcos além disso. O roteiro culmina em um milhão de qubits físicos e um computador quântico com correção de erros, mas sem especificar o número de qubits lógicos.

Microsoft

Microsoft também tem um sem data roadmap. Ele mostra seis fases de desenvolvimento com foco em operações por segundo e taxa de erro lógico.

Comparações de cada roteiro

Para tornar as comparações mais desafiadoras, nem todo roteiro contém as mesmas informações. A tabela a seguir consolida as informações fornecidas até o momento e classifica os resultados cronologicamente.

Tabela de roteiro comparando as diversas empresas e seus sistemas qubit lógicos.

Menções Honrosas

Embora a Quantinuum não tenha publicado nem divulgado um roteiro, eles têm usado um pequeno número de qubits lógicos para executar algoritmos, especificamente o cálculo de hidrogênio moleculara energia do estado fundamental e a solução de um bit único Adição problema, este último em parceria com a QuTech e a Universidade de Stuttgart. A Amazon Web Services também não publicou um roteiro, mas publicou anunciou que eles estão desenvolvendo um computador quântico com correção de erros.

Conclusão: cada roteiro é diferente

A única análise não controversa pode ser a de que não há consenso sobre quais são as métricas mais importantes. Os dados da tabela são todos provenientes diretamente dos respectivos fornecedores, permitindo que você veja o que cada fornecedor optou por disponibilizar publicamente. Alguns dos dados permitem especulações sobre alguns dos valores “na”, mas esses valores, por quaisquer razões, não foram fornecidos de forma definitiva. Além disso, fornecer especulação pode ser contrário à mensagem de um fornecedor, que deliberadamente quer minimizar uma determinada métrica, considerando-a sem importância e querendo enfatizar outras métricas.

Um uso da tabela, além de comparação e especulação, é como verificação de alegações de utilidade e “vantagem quântica”. Se alguém fizer uma reclamação relativa ao ano 202N, essa afirmação terá de ser apoiada pelo hardware que esperamos ter disponível no ano 202N. Nenhum desses roteiros, por exemplo, inclui a quebra da criptografia da Internet. Dito isto, três empresas estão por escrito, projetando pelo menos 100 qubits corrigidos por erros antes do final desta década. Podemos usar esta tabela com estimativa de recursos para determinar o que podemos realisticamente esperar executar nos próximos anos, à medida que seguimos cada roteiro.

Brian N. Siegelcera é um designer independente de algoritmos quânticos e redator freelance para Por dentro da tecnologia quântica. Ele é conhecido por suas contribuições ao campo da computação quântica, particularmente no projeto de algoritmos quânticos. Ele avaliou diversas estruturas, plataformas e utilitários de computação quântica e compartilhou seus insights e descobertas por meio de seus escritos. Siegelwax também é autor e escreveu livros como “Dungeons & Qubits” e “Choose Your Own Quantum Adventure”. Ele escreve regularmente no Medium sobre vários tópicos relacionados à computação quântica. Seu trabalho inclui aplicações práticas de computação quântica, análises de produtos de computação quântica e discussões sobre conceitos de computação quântica.

Categorias:
fotônica, Computação quântica, pesquisa

Tags:
Alice e Bob, Google, IBM Quantum, inflexão, Microsoft, quântico, QuEra