Google hävdar Quantum Error Correction Advance

Google har hävdat ett framsteg inom kvantberäkning relaterat till det djävulskt svåra problemet med kvantfelskorrigering.

I ett blogginlägg från Google och Alphabets vd Sundar Pichai, sa han att företagets kvant-AI-forskare har "experimentellt visat" att genom att öka antalet qubits – den grundläggande enheten för kvantinformation – är det möjligt att minska fel.

"Vårt genombrott representerar en betydande förändring i hur vi använder kvantdatorer," sa Pichai. "Istället för att arbeta med de fysiska qubits på vår kvantprocessor en efter en, behandlar vi en grupp av dem som en logisk qubit. Som ett resultat kunde en logisk qubit som vi gjorde av 49 fysiska qubits överträffa en vi gjorde av 17 qubits."

Han tillade att forskningen har varit publicerad i en tidning, "Undertrycka Quantum Errors by Scale a Surface Code Logical Qubit," i den vetenskapliga tidskriften Nature.

Pichai sa att detta är en betydande milstolpe eftersom den orkestrerade manipulationen av qubits ("kvantagorithmer") av kvantdatorer är en mycket känslig operation - så känslig "att även ströljus kan orsaka beräkningsfel." Det är en utmaning som ökar i takt med att kvantdatorer och antalet qubits växer. "Detta har betydande konsekvenser, eftersom de bästa kvantalgoritmerna som vi känner för att köra användbara applikationer kräver att felfrekvensen för våra qubits är mycket lägre än vi har idag", sa han.

Sundar Pichai — Google / Alphabet

Att överbrygga detta gap, sa Pichai, kommer att kräva kvantfelskorrigering, med skyddar information genom att koda den över flera fysiska qubits för att bilda en "logisk qubit." Detta, sa han, "tros vara det enda sättet att producera en storskalig kvantdator med tillräckligt låga felfrekvenser för användbara beräkningar.

"Istället för att beräkna de individuella qubits själva, kommer vi sedan att beräkna på logiska qubits," sa han. "Genom att koda ett större antal fysiska kvantbitar på vår kvantprocessor till en logisk kvantbit hoppas vi kunna minska felfrekvensen för att möjliggöra användbara kvantalgoritmer."

"Det är första gången någon har uppnått denna experimentella milstolpe att skala en logisk qubit," sa Pichai.

Ytterligare information erbjuds i ett annat blogginlägg från Googles Hartmut Neven, vice vd för teknik, och Julian Kelly, chef för kvanthårdvara.

Felkorrigering utgör ett av de största hindren för utvecklingen av mogna, stabila kvantdatorer som kan hantera arbetsbelastningar utanför räckhåll för klassiska HPC-system. Detta konstaterades i en artikel känd i kvantkretsar publicerad av IEEE Spectrum 2018, "The Case Against Quantum Computing," av Mikhail Dyakhonov, professor i fysik vid Laboratoire Charles Coulomb, Université Montpellier i Frankrike.

Han förklarade att kvantfelskorrigering är en praktisk omöjlighet eftersom "det uppskattas att antalet kvantbitar som behövs för en användbar kvantdator ... är mellan 1,000 100,000 och XNUMX XNUMX", vilket betyder att ett kvantsystem "behöver bearbeta en uppsättning kontinuerliga parametrar som är större än antalet subatomära partiklar i det observerbara universum."

Pichai menade att framtida kvantframsteg "kommer att kräva att vi uppnår ännu fler tekniska milstolpar för att skala till tusentals logiska kvantbitar med låga felfrekvenser. Det är en lång väg framför oss – flera komponenter i vår teknik kommer att behöva förbättras, från kryogenik till kontrollelektronik till design och material för våra qubits. Med en sådan utveckling kommer storskaliga kvantdatorer att bli tydligare."

• SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
• Källa: https://insidehpc.com/2023/02/google-claims-quantum-error-correction-advance/