ستمبر 25، 2023 — MIT کے محققین نے رپورٹ کیا ہے کہ انہوں نے ایک نئے سپر کنڈکٹنگ کوبٹ فن تعمیر کا مظاہرہ کیا ہے جو کوانٹم کمپیوٹرز کے تجارتی استعمال میں رکاوٹ کو دور کرتے ہوئے، زیادہ درستگی کے ساتھ کوبٹس کے درمیان آپریشنز انجام دے سکتا ہے: غلطی کی اصلاح۔
محققین نے نسبتاً نئی قسم کے سپر کنڈکٹنگ کوئبٹ کا استعمال کیا، جسے فلکسونیم کہا جاتا ہے، جس کی عمر زیادہ ہو سکتی ہے جو عام طور پر استعمال ہونے والے سپر کنڈکٹنگ کوئبٹس سے زیادہ لمبی ہوتی ہے۔ وعدے یا کوانٹم کمپیوٹنگ کا احساس کرنے کے لیے، غلطی کی اصلاح کے کوڈز کے کوانٹم ورژنز کو کمپیوٹیشنل غلطیوں کا حساب کتاب کرنے کے قابل ہونا چاہیے جتنا کہ وہ واقع ہوتا ہے۔ تاہم، آج کے کوانٹم کمپیوٹر ابھی اتنے مضبوط نہیں ہیں کہ تجارتی لحاظ سے متعلقہ پیمانے پر اس طرح کی غلطی کی اصلاح کا احساس کر سکیں۔
MIT کے تحقیق کاروں کے ذریعہ استعمال کردہ فن تعمیر میں دو فلوکسونیم کیوبٹس کے درمیان ایک خاص جوڑے کا عنصر شامل ہوتا ہے جو انہیں منطقی آپریشنز، جسے گیٹس کے نام سے جانا جاتا ہے، انتہائی درست طریقے سے انجام دینے کے قابل بناتا ہے۔ یہ ایک قسم کے ناپسندیدہ پس منظر کے تعامل کو دباتا ہے جو کوانٹم آپریشنز میں غلطیاں متعارف کروا سکتا ہے۔
اس نقطہ نظر نے دو کوبٹ گیٹس کو فعال کیا جو 99.9 فیصد درستگی سے زیادہ تھے اور سنگل کیوبٹ گیٹس 99.99 فیصد درستگی کے ساتھ۔ اس کے علاوہ، محققین نے اس فن تعمیر کو ایک چپ پر ایک قابل توسیع من گھڑت عمل کا استعمال کرتے ہوئے لاگو کیا۔
"ایک بڑے پیمانے پر کوانٹم کمپیوٹر کی تعمیر مضبوط کیوبٹس اور گیٹس سے شروع ہوتی ہے۔ ہم نے ایک انتہائی امید افزا دو کیوبٹ سسٹم دکھایا اور اسکیلنگ کے لیے اس کے بہت سے فوائد بتائے۔ ہمارا اگلا قدم qubits کی تعداد میں اضافہ کرنا ہے،" Leon Ding PhD '23 کہتے ہیں، جو انجینئرنگ کوانٹم سسٹمز (EQS) گروپ میں فزکس کے گریجویٹ طالب علم تھے اور اس فن تعمیر پر ایک مقالے کے مرکزی مصنف ہیں۔
ڈنگ نے میکس ہیز کے ساتھ کاغذ لکھا، ایک EQS پوسٹ ڈاک۔ ینگکیو سنگ پی ایچ ڈی '22؛ بھرتھ کنن پی ایچ ڈی '22، جو اب اٹلانٹک کوانٹم کے سی ای او ہیں۔ Kyle Serniak، MIT لنکن لیبارٹری میں ایک اسٹاف سائنسدان اور ٹیم کی قیادت؛ اور سینئر مصنف ولیم ڈی اولیور، ہنری ایلس وارن پروفیسر الیکٹریکل انجینئرنگ اور کمپیوٹر سائنس اور فزکس، سینٹر فار کوانٹم انجینئرنگ کے ڈائریکٹر، EQS کے لیڈر، اور الیکٹرانکس کی ریسرچ لیبارٹری کے ایسوسی ایٹ ڈائریکٹر؛ نیز MIT اور MIT لنکن لیبارٹری میں دیگر۔ تحقیق میں آج ظاہر ہوتا ہے جسمانی جائزہ X.
Fluxonium Qubit پر نیا ٹیک
کلاسیکی کمپیوٹر میں، گیٹس منطقی آپریشن ہوتے ہیں جو بٹس (1s اور 0s کی ایک سیریز) پر کیے جاتے ہیں جو حساب کو فعال کرتے ہیں۔ گیٹس اندر کمانٹم کمپیوٹنگ اسی طرح سوچا جا سکتا ہے — سنگل کوئبٹ گیٹ ایک کوبٹ پر ایک منطقی آپریشن ہے، جب کہ دو کیوبٹ گیٹ ایک ایسا آپریشن ہے جو دو جڑے ہوئے کیوبٹس کی حالتوں پر منحصر ہے۔
وفاداری ان دروازوں پر کئے گئے کوانٹم آپریشنز کی درستگی کی پیمائش کرتی ہے۔ سب سے زیادہ ممکنہ وفاداری کے ساتھ گیٹس ضروری ہیں کیونکہ کوانٹم غلطیاں تیزی سے جمع ہوتی ہیں۔ بڑے پیمانے پر نظام میں ہونے والے اربوں کوانٹم آپریشنز کے ساتھ، بظاہر ایک چھوٹی سی غلطی پورے نظام کو فوری طور پر ناکام بنا سکتی ہے۔
عملی طور پر، اس طرح کی کم خرابی کی شرح کو حاصل کرنے کے لیے کوئی غلطی کو درست کرنے والے کوڈز کا استعمال کرے گا۔ تاہم، ان کوڈز کو لاگو کرنے کے لیے آپریشنز کو عبور کرنا ضروری ہے۔ مزید برآں، وفاداریوں کو اس حد سے بہت آگے بڑھانا غلطی کو درست کرنے والے کوڈز کو لاگو کرنے کے لیے درکار اوور ہیڈ کو کم کر دیتا ہے۔
ایک دہائی سے زیادہ عرصے سے، محققین نے بنیادی طور پر کوانٹم کمپیوٹر بنانے کی کوششوں میں ٹرانسمون کیوبٹس کا استعمال کیا ہے۔ سپر کنڈکٹنگ کوئبٹ کی ایک اور قسم، جسے فلکسونیم کوئبٹ کہا جاتا ہے، حال ہی میں پیدا ہوا ہے۔ Fluxonium qubits کو ٹرانسمون کیوبٹس کے مقابلے میں لمبی عمر، یا ہم آہنگی کے اوقات دکھائے گئے ہیں۔
ہم آہنگی کا وقت اس بات کا ایک پیمانہ ہے کہ کیوبٹ میں تمام معلومات کے ضائع ہونے سے پہلے ایک کوبٹ کتنی دیر تک آپریشن کر سکتا ہے یا الگورتھم چلا سکتا ہے۔
"کوبٹ جتنا زیادہ زندہ رہتا ہے، اتنی ہی اعلی مخلصانہ کارروائیوں کو فروغ دیتا ہے۔ یہ دونوں نمبر ایک ساتھ بندھے ہوئے ہیں۔ لیکن یہ واضح نہیں ہے، یہاں تک کہ جب fluxonium qubits خود کافی اچھی کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہیں، اگر آپ ان پر اچھے گیٹس انجام دے سکتے ہیں، "ڈنگ کہتے ہیں۔
پہلی بار، ڈنگ اور اس کے ساتھیوں نے طویل عرصے تک رہنے والے ان کوبٹس کو ایک فن تعمیر میں استعمال کرنے کا ایک طریقہ تلاش کیا جو انتہائی مضبوط، اعلیٰ مخلص دروازوں کی حمایت کر سکتا ہے۔ اپنے فن تعمیر میں، fluxonium qubits ایک ملی سیکنڈ سے زیادہ کے ہم آہنگی کے اوقات کو حاصل کرنے کے قابل تھے، جو روایتی ٹرانسمون کیوبٹس سے تقریباً 10 گنا زیادہ ہے۔
ہیز کا کہنا ہے کہ "پچھلے دو سالوں میں، سنگل کیوبٹ سطح پر فلوکسونیم کو بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرنے والے ٹرانسمونز کے کئی مظاہرے ہوئے ہیں۔ "ہمارے کام سے پتہ چلتا ہے کہ اس کارکردگی کے فروغ کو qubits کے درمیان بات چیت تک بھی بڑھایا جا سکتا ہے۔"
fluxonium qubits کو MIT Lincoln Laboratory, (MIT-LL) کے ساتھ قریبی تعاون سے تیار کیا گیا تھا، جو قابل توسیع سپر کنڈکٹنگ کوبٹ ٹیکنالوجیز کے ڈیزائن اور فیبریکیشن میں مہارت رکھتی ہے۔
"یہ تجربہ مثالی تھا جسے ہم 'ایک ٹیم ماڈل' کہتے ہیں: EQS گروپ اور MIT-LL میں سپر کنڈکٹنگ کوبٹ ٹیم کے درمیان قریبی تعاون،" Serniak کہتے ہیں۔ "یہاں خاص طور پر MIT-LL میں فیبریکیشن ٹیم کی شراکت کو اجاگر کرنے کے قابل ہے - انہوں نے خاص طور پر fluxoniums اور دیگر نئے کیوبٹ سرکٹس کے لیے 100 سے زیادہ جوزفسن جنکشنز کی گھنی صفیں بنانے کی صلاحیت تیار کی۔"
ایک مضبوط کنکشن
ان کے نئے فن تعمیر میں ایک سرکٹ شامل ہے جس کے دونوں سروں پر دو فلوکسونیم کیوبٹس ہوتے ہیں، ان کے ساتھ جوڑنے کے لیے درمیان میں ایک ٹیون ایبل ٹرانسمون کپلر ہوتا ہے۔ یہ fluxonium-transmon-fluxonium (FTF) فن تعمیر ان طریقوں سے زیادہ مضبوط جوڑے کو قابل بناتا ہے جو براہ راست دو fluxonium qubits کو جوڑتے ہیں۔
FTF کوانٹم آپریشنز کے دوران پس منظر میں ہونے والے ناپسندیدہ تعاملات کو بھی کم کرتا ہے۔ عام طور پر، qubits کے درمیان مضبوط جوڑے اس مسلسل پس منظر کے شور کا باعث بن سکتے ہیں، جسے جامد ZZ تعاملات کے نام سے جانا جاتا ہے۔ لیکن ایف ٹی ایف فن تعمیر اس مسئلے کو حل کرتا ہے۔
ان ناپسندیدہ تعاملات کو دبانے کی صلاحیت اور fluxonium qubits کے طویل ہم آہنگی کے اوقات دو ایسے عوامل ہیں جنہوں نے محققین کو 99.99 فیصد کی سنگل کیوبٹ گیٹ کی مخلصی اور 99.9 فیصد کی دو کیوبٹ گیٹ کی مخلصی کا مظاہرہ کرنے کے قابل بنایا۔
یہ گیٹ فیڈیلیٹیز کچھ عام غلطی کو درست کرنے والے کوڈز کے لیے درکار حد سے بہت اوپر ہیں، اور بڑے پیمانے پر سسٹمز میں غلطی کا پتہ لگانے کے قابل ہونا چاہیے۔
"کوانٹم غلطی کی اصلاح فالتو پن کے ذریعے نظام کی لچک پیدا کرتی ہے۔ مزید qubits شامل کر کے، ہم نظام کی مجموعی کارکردگی کو بہتر بنا سکتے ہیں، بشرطیکہ qubits انفرادی طور پر 'کافی اچھے' ہوں۔ کنڈرگارٹنرز سے بھرے کمرے کے ساتھ کام کرنے کی کوشش کرنے کے بارے میں سوچئے۔ یہ بہت افراتفری ہے، اور مزید کنڈرگارٹنرز کو شامل کرنے سے یہ بہتر نہیں ہوگا،" اولیور بتاتے ہیں۔ "تاہم، کئی بالغ گریجویٹ طلباء ایک ساتھ کام کرتے ہوئے کارکردگی کا باعث بنتے ہیں جو کہ کسی ایک فرد سے بھی بڑھ جاتی ہے - یہی ایک حد کا تصور ہے۔ اگرچہ ایک قابل توسیع کوانٹم کمپیوٹر بنانے کے لیے ابھی بہت کچھ کرنا باقی ہے، لیکن یہ اعلیٰ معیار کے کوانٹم آپریشنز کے ساتھ شروع ہوتا ہے جو حد سے اوپر ہیں۔
ان نتائج کو آگے بڑھاتے ہوئے، ڈنگ، سنگ، کنن، اولیور، اور دیگر نے حال ہی میں ایک کوانٹم کمپیوٹنگ اسٹارٹ اپ کی بنیاد رکھی، اٹلانٹک کوانٹم. کمپنی تجارتی اور صنعتی ایپلی کیشنز کے لیے ایک قابل عمل کوانٹم کمپیوٹر بنانے کے لیے fluxonium qubits کا استعمال کرنا چاہتی ہے۔
"یہ نتائج فوری طور پر لاگو ہوتے ہیں اور پورے فیلڈ کی حالت بدل سکتے ہیں۔ یہ کمیونٹی کو دکھاتا ہے کہ آگے بڑھنے کا ایک متبادل راستہ ہے۔ ہم پختہ یقین رکھتے ہیں کہ یہ فن تعمیر، یا فلکسونیم کوئبٹس کا استعمال کرتے ہوئے اس طرح کی کوئی چیز، ایک کارآمد، غلطی برداشت کرنے والا کوانٹم کمپیوٹر بنانے کے حوالے سے بہت اچھا وعدہ ظاہر کرتی ہے،" کنن کہتے ہیں۔
اگرچہ اس طرح کے کمپیوٹر کو ابھی شاید 10 سال باقی ہیں، لیکن یہ تحقیق درست سمت میں ایک اہم قدم ہے۔ اس کے بعد، محققین نے دو سے زیادہ منسلک کیوبٹس والے سسٹمز میں FTF فن تعمیر کے فوائد کو ظاہر کرنے کا منصوبہ بنایا ہے۔
اس کام کے لیے، جزوی طور پر، یو ایس آرمی ریسرچ آفس، انڈر سیکریٹری آف ڈیفنس فار ریسرچ اینڈ انجینئرنگ، ایک IBM پی ایچ ڈی فیلوشپ، کوریا فاؤنڈیشن فار ایڈوانس اسٹڈیز، اور نیشنل ڈیفنس سائنس اینڈ انجینئرنگ گریجویٹ فیلوشپ پروگرام کے ذریعے مالی اعانت فراہم کی گئی۔
ماخذ: یہ ایڈم زیوی کی کہانی کا نظر ثانی شدہ ورژن ہے، ایم آئی ٹی نیوز
- SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
- پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- پلیٹو ای ایس جی۔ کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- ماخذ: https://insidehpc.com/2023/09/mit-qubit-architecture-achieves-progress-on-quantum-error-correction/
- : ہے
- : ہے
- : نہیں
- 10
- 100
- 13
- 2023
- 25
- 9
- a
- کی صلاحیت
- قابلیت
- ہمارے بارے میں
- اوپر
- اکاؤنٹ
- جمع کرنا
- درستگی
- درست
- حاصل
- حاصل کرتا ہے
- اصل میں
- آدم
- انہوں نے مزید کہا
- اس کے علاوہ
- خطاب کرتے ہوئے
- جوڑتا ہے
- آگے بڑھانے کے
- فوائد
- یلگوردمز
- تمام
- بھی
- رقم
- an
- تجزیہ
- اور
- ایک اور
- کوئی بھی
- ظاہر ہوتا ہے
- قابل اطلاق
- ایپلی کیشنز
- نقطہ نظر
- فن تعمیر
- کیا
- فوج
- AS
- ایسوسی ایٹ
- At
- مصنف
- دور
- پس منظر
- BE
- کیونکہ
- رہا
- اس سے پہلے
- یقین ہے کہ
- بہتر
- کے درمیان
- سے پرے
- اربوں
- بڑھانے کے
- تعمیر
- عمارت
- بناتا ہے
- لیکن
- by
- فون
- کر سکتے ہیں
- صلاحیت
- کیونکہ
- سینٹر
- سی ای او
- کچھ
- تبدیل
- افراتفری
- چپ
- کلوز
- کوڈ
- تعاون
- تجارتی
- تجارتی طور پر
- کامن
- عام طور پر
- کمیونٹی
- کمپنی کے
- حساب
- کمپیوٹر
- کمپیوٹر سائنس
- کمپیوٹر
- کمپیوٹنگ
- تصور
- رابطہ قائم کریں
- منسلک
- تعمیر
- شراکت
- سکتا ہے
- جوڑے
- دہائی
- دفاع
- مظاہرہ
- demonstrated,en
- انحصار کرتا ہے
- ڈیزائن
- کھوج
- ترقی یافتہ
- سمت
- براہ راست
- ڈائریکٹر
- do
- کے دوران
- کوششوں
- یا تو
- الیکٹرونکس
- عنصر
- کو چالو کرنے کے
- چالو حالت میں
- کے قابل بناتا ہے
- آخر
- انجنیئرنگ
- کافی
- پوری
- خرابی
- نقائص
- ضروری
- بھی
- حد سے تجاوز کر
- سے تجاوز
- تجربہ
- مہارت
- بیان کرتا ہے
- تیزی سے
- انتہائی
- عوامل
- FAIL
- دور
- تیز تر
- مخلص
- میدان
- پہلا
- پہلی بار
- کے لئے
- آگے
- ملا
- فاؤنڈیشن
- قائم
- مکمل
- پیسے سے چلنے
- مزید برآں
- گیٹس
- اچھا
- گوگل
- چلے
- عظیم
- زیادہ سے زیادہ
- گروپ
- ہے
- ہونے
- he
- ہینری
- یہاں
- اعلی کارکردگی
- اعلی معیار کی
- اعلی
- سب سے زیادہ
- اجاگر کرنا۔
- انتہائی
- ان
- کس طرح
- تاہم
- HTTPS
- IBM
- if
- فوری طور پر
- پر عملدرآمد
- عملدرآمد
- اہم
- کو بہتر بنانے کے
- in
- اضافہ
- انفرادی طور پر
- افراد
- صنعتی
- معلومات
- بات چیت
- بات چیت
- میں
- متعارف کرانے
- IT
- میں
- میں شامل
- جانا جاتا ہے
- کوریا
- کیلی
- تجربہ گاہیں
- بڑے پیمانے پر
- آخری
- قیادت
- رہنما
- لیڈز
- سطح
- مدت حیات
- کی طرح
- لنکن
- زندگی
- منطقی
- لانگ
- اب
- کھو
- بہت
- لو
- بنا
- انداز
- بہت سے
- عقلمند و سمجھدار ہو
- میکس
- زیادہ سے زیادہ چوڑائی
- پیمائش
- اقدامات
- طریقوں
- مشرق
- کم سے کم
- ایم ائی ٹی
- زیادہ
- بہت
- ضروری
- قومی
- ضرورت
- نئی
- خبر
- اگلے
- شور
- ناول
- اب
- تعداد
- تعداد
- واقع ہو رہا ہے
- of
- بند
- دفتر
- on
- ایک
- آپریشن
- آپریشنز
- or
- پیدا ہوا
- دیگر
- دیگر
- ہمارے
- باہر
- باہر نکلنا
- مجموعی طور پر
- کاغذ.
- حصہ
- راستہ
- فیصد
- انجام دیں
- کارکردگی
- کارکردگی
- پی ایچ ڈی
- طبعیات
- منصوبہ
- پلاٹا
- افلاطون ڈیٹا انٹیلی جنس
- پلیٹو ڈیٹا
- ممکن
- پریکٹس
- بنیادی طور پر
- شاید
- مسئلہ
- عمل
- ٹیچر
- پروگرام
- پیش رفت
- وعدہ
- وعدہ
- کو فروغ دینا
- فراہم
- دھکیلنا
- کوانٹم
- کوانٹم کمپیوٹر
- کوانٹم کمپیوٹرز
- کمانٹم کمپیوٹنگ
- کوانٹم غلطی کی اصلاح
- کوانٹم سسٹمز
- کیوبیت
- کوئٹہ
- جلدی سے
- قیمتیں
- احساس
- حال ہی میں
- کم
- نسبتا
- متعلقہ
- رپورٹ
- تحقیق
- محققین
- لچک
- نتائج کی نمائش
- کا جائزہ لینے کے
- ٹھیک ہے
- مضبوط
- کمرہ
- رن
- s
- اسی
- کا کہنا ہے کہ
- ترازو
- سکیلنگ
- سائنس
- سائنسدان
- ڈھونڈتا ہے
- بظاہر
- سینئر
- سیریز
- کئی
- ہونا چاہئے
- سے ظاہر ہوا
- دکھایا گیا
- شوز
- ایک
- چھوٹے
- کچھ
- خصوصی
- خاص طور پر
- سٹاف
- شروع ہوتا ہے
- شروع
- حالت
- امریکہ
- مرحلہ
- ابھی تک
- کہانی
- مضبوط
- سختی
- طالب علم
- طلباء
- مطالعہ
- اس طرح
- سپر کنڈکٹنگ
- حمایت
- پیچھے چھوڑ
- کے نظام
- سسٹمز
- لے لو
- ٹاسک
- ٹیم
- ٹیکنالوجی
- رجحان
- شرائط
- سے
- کہ
- ۔
- کے بارے میں معلومات
- ریاست
- ان
- ان
- خود
- وہاں.
- یہ
- وہ
- لگتا ہے کہ
- اس
- سوچا
- حد
- کے ذریعے
- بندھے ہوئے
- وقت
- اوقات
- کرنے کے لئے
- آج
- آج کا
- مل کر
- روایتی
- کی کوشش کر رہے
- دو
- قسم
- عام طور پر
- ہمیں
- ناپسندیدہ
- استعمال کی شرائط
- استعمال کیا جاتا ہے
- کا استعمال کرتے ہوئے
- استعمال کیا
- ورژن
- ورژن
- قابل عمل
- وارن
- تھا
- راستہ..
- we
- اچھا ہے
- تھے
- کیا
- جب
- جس
- جبکہ
- ڈبلیو
- ولیم
- ساتھ
- کام
- کام کر
- قابل
- گا
- لکھا ہے
- سال
- ابھی
- تم
- زیفیرنیٹ