Google อ้างสิทธิ์ในการแก้ไขข้อผิดพลาดควอนตัมล่วงหน้า

Google ได้อ้างว่ามีความก้าวหน้าในการคำนวณควอนตัมที่เกี่ยวข้องกับปัญหาการแก้ไขข้อผิดพลาดควอนตัมที่ยากอย่างชั่วร้าย

ในบล็อกโพสต์จาก Sundar Pichai ซีอีโอของ Google และ Alphabet เขากล่าวว่านักวิจัยด้านควอนตัม AI ของบริษัทได้ “แสดงให้เห็นจากการทดลอง” ว่าด้วยการเพิ่มจำนวนของ qubits ซึ่งเป็นหน่วยพื้นฐานของข้อมูลควอนตัม สามารถลดข้อผิดพลาดได้

“ความก้าวหน้าของเราแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในวิธีการทำงานของคอมพิวเตอร์ควอนตัม” พิชัยกล่าว “แทนที่จะทำงานกับ qubits ทางกายภาพบนตัวประมวลผลควอนตัมทีละตัว เราถือว่ากลุ่มของพวกมันเป็น qubit ทางตรรกะหนึ่งตัว ผลที่ตามมาคือ qubit แบบลอจิคัลที่เราสร้างจาก 49 qubits จริงนั้นมีประสิทธิภาพดีกว่าที่เราสร้างจาก 17 qubits”

เขาเสริมว่าการวิจัยได้รับ ตีพิมพ์ในกระดาษ, “Suppressing Quantum Errors by Scaling a Surface Code Logical Qubit,” ในวารสารวิทยาศาสตร์ Nature

พิชัยกล่าวว่านี่เป็นความสำเร็จครั้งสำคัญเนื่องจากการจัดการ qubits (“ควอนตัมอโกริทึม”) โดยคอมพิวเตอร์ควอนตัมเป็นการดำเนินการที่มีความไวสูง – ไวมาก “แม้แต่แสงจากภายนอกอาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการคำนวณ” เป็นความท้าทายที่เพิ่มขึ้นเมื่อคอมพิวเตอร์ควอนตัมและจำนวนของ qubits เพิ่มขึ้น “สิ่งนี้มีผลกระทบที่สำคัญ เนื่องจากอัลกอริธึมควอนตัมที่ดีที่สุดที่เรารู้จักสำหรับการเรียกใช้แอปพลิเคชันที่มีประโยชน์นั้น ต้องการให้อัตราข้อผิดพลาดของ qubits ของเราต่ำกว่าที่เรามีอยู่ในปัจจุบันมาก” เขากล่าว

ซุนดาร์ พิชัย — Google / Alphabet

พิชัยกล่าวว่าการเชื่อมช่องว่างนี้จะต้องมีการแก้ไขข้อผิดพลาดทางควอนตัม พร้อมปกป้องข้อมูลด้วยการเข้ารหัสผ่านฟิสิคัลคิวบิตหลายตัวเพื่อสร้าง "ลอจิคัลคิวบิต" เขากล่าวว่า "เชื่อว่าเป็นวิธีเดียวที่จะผลิตคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดใหญ่ที่มีอัตราข้อผิดพลาดต่ำเพียงพอสำหรับการคำนวณที่มีประโยชน์

“แทนที่จะคำนวณทีละ qubits เราจะคำนวณตาม qubits แบบลอจิคัล” เขากล่าว “ด้วยการเข้ารหัสฟิสิคัล qubits จำนวนมากขึ้นบนตัวประมวลผลควอนตัมของเราให้เป็น qubit แบบลอจิคัล เราหวังว่าจะลดอัตราความผิดพลาดเพื่อเปิดใช้งานอัลกอริทึมควอนตัมที่มีประโยชน์”

“นี่เป็นครั้งแรกที่ใครก็ตามประสบความสำเร็จในขั้นทดลองนี้ในการปรับขนาดควิบิตแบบลอจิคัล” พิชัยกล่าว

มีการเสนอรายละเอียดเพิ่มเติม ในโพสต์บล็อกอื่น จาก Hartmut Neven รองประธานฝ่ายวิศวกรรมของ Google และ Julian Kelly ผู้อำนวยการฝ่ายฮาร์ดแวร์ควอนตัม

การแก้ไขข้อผิดพลาดเป็นอุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดประการหนึ่งในการพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่เสถียรและสมบูรณ์ ซึ่งสามารถรองรับปริมาณงานเกินกว่าที่ระบบ HPC แบบคลาสสิกจะเข้าถึงได้ สิ่งนี้ระบุไว้ในบทความที่มีชื่อเสียงในแวดวงควอนตัม เผยแพร่โดย IEEE Spectrum ในปี 2018, “กรณีต่อต้านการคำนวณด้วยควอนตัม” โดย Mikhail Dyakhonov ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ที่ Laboratoire Charles Coulomb, Université Montpellier ในฝรั่งเศส

เขาประกาศว่าการแก้ไขข้อผิดพลาดควอนตัมเป็นสิ่งที่เป็นไปไม่ได้ในทางปฏิบัติ เพราะ “คาดว่าจำนวนของ qubits ที่จำเป็นสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีประโยชน์ … อยู่ระหว่าง 1,000 ถึง 100,000” ซึ่งหมายความว่าระบบควอนตัม “จำเป็นต้องประมวลผลชุดของพารามิเตอร์ต่อเนื่องที่มีขนาดใหญ่กว่า มากกว่าจำนวนอนุภาคของอะตอมในเอกภพที่สังเกตได้”

Pichai ปฏิเสธว่าความก้าวหน้าทางควอนตัมในอนาคต “จะทำให้เราต้องบรรลุเหตุการณ์สำคัญทางเทคนิคมากยิ่งขึ้น เพื่อที่จะปรับขนาดเป็นจำนวน qubits แบบลอจิคัลโดยมีอัตราความผิดพลาดต่ำ หนทางข้างหน้ายังอีกยาวไกล — ส่วนประกอบหลายอย่างของเทคโนโลยีของเราจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุง ตั้งแต่ไครโอเจนิกส์ไปจนถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควบคุม ไปจนถึงการออกแบบและวัสดุของคิวบิตของเรา ด้วยการพัฒนาดังกล่าว คอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดใหญ่จะมีมุมมองที่ชัดเจนขึ้น”

• เนื้อหาที่ขับเคลื่อนด้วย SEO และการเผยแพร่ประชาสัมพันธ์ รับการขยายวันนี้
• เพลโตบล็อคเชน Web3 Metaverse ข่าวกรอง ขยายความรู้. เข้าถึงได้ที่นี่.
• ที่มา: https://insidehpc.com/2023/02/google-claims-quantum-error-correction-advance/