Đột phá của Harvard trong điện toán lượng tử: Bước nhảy vọt về sửa lỗi và giảm tiếng ồn

Đột phá của Harvard trong điện toán lượng tử: Bước nhảy vọt về sửa lỗi và giảm tiếng ồn

Dấu thời gian: Ngày 8 tháng 2023 năm 1 23:XNUMX sáng
Đột phá của Harvard trong điện toán lượng tử: Một bước nhảy vọt hướng tới sửa lỗi và giảm tiếng ồn Trí thông minh dữ liệu PlatoBlockchain. Tìm kiếm dọc. Ái.

Đã có một tiến bộ đáng kể trong điện toán lượng tử, được tiết lộ bởi một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Harvard, kết hợp với QuEra Computing Inc., Đại học Maryland và Viện Công nghệ Massachusetts. Cơ quan Dự án Nghiên cứu Quốc phòng Tiên tiến (DARPA) của Hoa Kỳ đã cấp vốn để phát triển một bộ xử lý độc nhất vô nhị được thiết kế với mục đích khắc phục hai trong số những vấn đề lớn nhất trong lĩnh vực này: ồn ào và sai lầm.

Nhiễu ảnh hưởng đến qubit (bit lượng tử) và gây ra lỗi tính toán là trở ngại đáng kể đối với điện toán lượng tử, vốn đang phải đối mặt với vấn đề này. khó khăn trong một thời gian khá lâu. Trong quá trình cải tiến công nghệ máy tính lượng tử, điều này đã được chứng minh là một trở ngại không nhỏ. Kể từ thời xa xưa, các máy tính lượng tử chứa hơn một nghìn qubit đã cần thiết để thực hiện một lượng lớn sửa lỗi. Đây chính là vấn đề đã ngăn cản việc sử dụng rộng rãi các máy tính này.

Trong một nghiên cứu mang tính đột phá được công bố trên tạp chí khoa học được bình duyệt Nature, nhóm nghiên cứu do Đại học Harvard dẫn đầu đã tiết lộ chiến lược của họ để giải quyết những mối lo ngại này. Họ nảy ra ý tưởng về qubit logic, là tập hợp các qubit được liên kết với nhau bằng sự vướng víu lượng tử nhằm mục đích giao tiếp. Ngược lại với phương pháp sửa lỗi thông thường dựa trên các bản sao thông tin trùng lặp, kỹ thuật này sử dụng tính năng dự phòng vốn có trong các qubit logic.

Nhóm nghiên cứu sử dụng số lượng 48 qubit logic, chưa từng được thực hiện trước đây để thực hiện hiệu quả các phép tính quy mô lớn trên máy tính lượng tử đã sửa lỗi. Bằng cách chứng minh khoảng cách mã là XNUMX, cho thấy khả năng phục hồi tốt hơn trước các lỗi lượng tử, điều này có thể đạt được bằng cách xây dựng và xử lý các qubit logic lớn nhất từng được tạo ra. Vì vậy, điều này đã trở thành hiện thực.

Để chế tạo bộ xử lý, hàng ngàn nguyên tử rubidium được tách ra trong buồng chân không, sau đó chúng được làm lạnh đến nhiệt độ rất gần độ không tuyệt đối bằng cách sử dụng tia laser và nam châm. 280 nguyên tử trong số này đã được chuyển đổi thành qubit và được vướng víu với sự trợ giúp của các tia laser bổ sung, dẫn đến việc tạo ra 48 qubit logic. Thay vì sử dụng dây dẫn, các qubit này giao tiếp với nhau thông qua việc sử dụng nhíp quang học.

Khi so sánh với các máy lớn hơn trước đây dựa trên qubit vật lý, máy tính lượng tử mới này cho thấy tỷ lệ sai sót trong quá trình tính toán thấp hơn nhiều. Thay vì sửa các lỗi xảy ra trong quá trình tính toán, bộ xử lý được nhóm Harvard sử dụng kết hợp giai đoạn phát hiện lỗi sau xử lý. Trong giai đoạn này, các đầu ra sai sẽ được phát hiện và loại bỏ. Đây là một cách tiếp cận nhanh chóng để mở rộng quy mô máy tính lượng tử vượt ra ngoài thời đại Lượng tử quy mô trung gian ồn ào (NISQ) hiện đang có hiệu lực.

Kết quả của thành tựu này là những cơ hội mới cho điện toán lượng tử đã sẵn sàng. Thành tựu này là một bước tiến lớn hướng tới sự phát triển của máy tính lượng tử có khả năng mở rộng, có khả năng chịu lỗi và có khả năng giải quyết các vấn đề mà trước đây khó khắc phục. Cụ thể, nghiên cứu nhấn mạnh khả năng máy tính lượng tử có thể thực hiện các phép tính và tổ hợp mà không thể tưởng tượng được bằng công nghệ hiện có trong lĩnh vực khoa học máy tính. Điều này mở ra một con đường hoàn toàn mới cho sự tiến bộ của công nghệ lượng tử.

Nguồn hình ảnh: Shutterstock

Dấu thời gian:

Thêm từ Tin tức Blockchain