งานวิจัยใหม่จาก Alice & Bob แสดงความสามารถของ Cat Qubits ในการแก้ไขข้อผิดพลาดและป้องกันข้อผิดพลาด

เนื่องจากความเปราะบางของระบบควอนตัมคอมพิวเตอร์ ข้อผิดพลาดจึงเกิดขึ้นได้ค่อนข้างบ่อย บริษัทควอนตัมทั่วโลกกำลังพัฒนาวิธีการหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดหรือทำให้ฮาร์ดแวร์ต้านทานข้อผิดพลาดได้มากขึ้น ในขณะที่หลายธุรกิจเหล่านี้มุ่งเน้นไปที่ สัญญาณรบกวน, อลิซ&บ๊อบบริษัทควอนตัมในปารีสกลับมองหาคิวบิตด้วยตัวเอง บริษัทกำลังพัฒนาสิ่งที่เรียกว่า cat qubits ส่วนประกอบหลักเหล่านี้อาจเป็นกุญแจสำคัญในการรวมการป้องกันข้อผิดพลาดและการแก้ไขข้อผิดพลาด ก กระดาษที่ผ่านมา โดยทีม Alice & Bob แสดงให้เห็นว่า cat qubits สามารถแก้ปัญหาเหล่านี้ได้ “คิวบิตเหล่านี้อยู่ในคลาสบอสโซนิกของคิวบิต” อธิบาย เจเรมี กิโยด์หัวหน้าฝ่ายทฤษฎีของบริษัท “คลาสคิวบิตนี้มีเอกลักษณ์เฉพาะเนื่องจากมีโครงสร้างทางคณิตศาสตร์เฉพาะที่ให้พื้นที่ในการปกป้องข้อมูลควอนตัมที่ถูกเข้ารหัส” เนื่องจากคุณสมบัติเฉพาะของ cat qubits เหล่านี้ นักวิจัยของ Alice & Bob จึงหวังว่าระบบของพวกเขาจะสามารถสร้างความก้าวหน้าที่สำคัญในการแก้ไขข้อผิดพลาดและป้องกันข้อผิดพลาด

การใช้ Cat Qubits สำหรับการป้องกันข้อผิดพลาดและการแก้ไขข้อผิดพลาด

Guillaud เชื่อว่า cat qubits ไม่เพียงมีประโยชน์ในการแก้ไขข้อผิดพลาดเท่านั้น แต่ยังสามารถช่วยออกแบบระบบโดยคำนึงถึงการป้องกันข้อผิดพลาด “มีสองกระบวนทัศน์ในชุมชนปัจจุบัน” Guillaud อธิบาย “ประการแรกคือการปรับปรุงฮาร์ดแวร์โดยไม่มีการแก้ไขข้อผิดพลาด ซึ่งหมายความว่าไม่มีการป้องกันข้อผิดพลาด และมักจะอ้างถึง สคส ยุค. กระบวนทัศน์อื่นมุ่งเน้นไปที่การแก้ไขข้อผิดพลาดและการป้องกันข้อผิดพลาดของระบบเอง การแก้ไขข้อผิดพลาด เมื่อดำเนินการต่ำกว่าเกณฑ์แล้ว จะช่วยยับยั้งอัตราข้อผิดพลาดเชิงตรรกะที่อาจเกิดขึ้นได้ คุณจึงสามารถเข้าถึงอัตราข้อผิดพลาดที่ต่ำกว่าได้อย่างรวดเร็ว” เนื่องจากผู้เชี่ยวชาญคาดการณ์ว่ามูลค่าของคอมพิวเตอร์ควอนตัมจะเพิ่มขึ้นเป็นหลายพันล้านดอลลาร์หลังจากการแก้ไขข้อผิดพลาด จึงมีแรงจูงใจทางการเงินสำหรับอุตสาหกรรมในการพัฒนาระบบเหล่านี้ ในการทำเช่นนั้น Guillaud กำลังก้าวไปสู่ขั้นตอนต่อไปของการวิจัยนี้ โดยทดสอบทฤษฎีในห้องทดลองของ Alice & Bob “สำหรับ cat qubits ของเรา ความสำเร็จครั้งสำคัญถัดไปคือการแสดงให้เห็นถึงการปกป้องข้อมูลควอนตัมในช่วงเวลาระดับมหภาค (วินาที/นาที/ชั่วโมง) ซึ่งปัจจุบันถูกจำกัดไว้ที่ไม่เกินมิลลิวินาทีในระบบที่ดีที่สุด ไมโครวินาทีเป็นมาตรฐาน” เขากล่าวเสริม .

การเข้าถึงการแก้ไขข้อผิดพลาด

ในบทความฉบับใหม่ของพวกเขา นักวิจัยของ Alice & Bob พบว่าในทางทฤษฎีแล้ว การใช้ cat qubits จะทำให้ต้องใช้ qubits น้อยลงสำหรับการแก้ไขข้อผิดพลาด ดังที่กิโยด์กล่าวไว้ “ในคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดเต็ม คุณจะมี 90% ของ qubits ที่จะควบคุมการแพร่กระจายของข้อผิดพลาด และมีเพียง 10% ของ qubits ที่ทำงานผ่านการคำนวณ” ซึ่งหมายความว่ามีเพียงเศษเสี้ยวของพลังการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ควอนตัมเท่านั้นที่มุ่งเน้นไปที่การวิเคราะห์จริง ทำให้เครื่องค่อนข้างไม่มีประสิทธิภาพ จำนวน qubits ปัจจุบันที่จำเป็นสำหรับการลดการแก้ไขข้อผิดพลาดคือประมาณ 20 ล้าน ซึ่ง Guillaud อธิบายว่าเป็นจำนวน Google กำลังทำงานอยู่ แต่ด้วยทีมของเขา Guillaud สามารถลดจำนวนดังกล่าวลงเหลือเพียง 350,000 คิวบิต ทำให้ระบบควอนตัมทั้งหมดจัดการได้ง่ายขึ้นและราคาไม่แพง สิ่งนี้มีความหมายอย่างมากสำหรับผู้ที่ต้องการพัฒนาโปรโตคอลแก้ไขข้อผิดพลาด เมื่อจำเป็นต้องใช้ qubits ในระบบน้อยลง การรบกวนจะเกิดขึ้นระหว่าง qubits น้อยลง ทำให้บริษัทปรับขนาดฮาร์ดแวร์ได้ง่ายขึ้น

Kenna Hughes-Castleberry เป็นนักเขียนที่ Inside Quantum Technology และ Science Communicator ที่ JILA (ความร่วมมือระหว่าง University of Colorado Boulder และ NIST) จังหวะการเขียนของเธอมีทั้ง Deep Tech, Metaverse และเทคโนโลยีควอนตัม

• เนื้อหาที่ขับเคลื่อนด้วย SEO และการเผยแพร่ประชาสัมพันธ์ รับการขยายวันนี้
• เพลโตบล็อคเชน Web3 Metaverse ข่าวกรอง ขยายความรู้. เข้าถึงได้ที่นี่.
• ที่มา: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/new-research-from-alice-bob-shows-abilities-of-cat-qubits-for-error-correction-and-error-prevention/