Průlom v Quantum Computers: Google zjistí korekci chyb

Průlom v Quantum Computers: Google zjistí korekci chyb

Quantum Počítače mají potenciál změnit způsob, jakým řešíme problémy. Nejprve se však musí stát odolnější vůči chybám. Vědci Google nyní dosahují pokroku v opravě chyb a ukazují, jak lze snížit šanci na chyby.

Výzvy kvantových počítačů jsou rozmanité. Ústředním problémem je náchylnost k chybám kvantových bitů, které působí jako základní součásti této technologie. Současné studie ukazují, že pravděpodobnost chyb v aritmetických operacích je mezi 0,01 a 1 procento. To znamená, že s rozsáhlými výpočty, které vyžadují stovky až tisíce operací, lze očekávat značný počet chyb. Účinná korekce chyb je proto nezbytná pro využití úplných možností této technologie.

průlom v opravné korekci

Laboratoř Quantum Artificial Intelligence od Google se podařilo vytvořit logický kvantový bit z několika kvantových bitů, které vytvářejí méně chyb než její jednotlivé části. Tato metodika spadá pod koncept redundance, která se také používá v konvenčních počítačích k identifikaci a opravě chyb.

Cílem procesu je distribuovat informace přes několik kvantových bitů. Mezi těmito bity existují měřicí bity, které pomáhají zajistit stabilitu podmínek bez jejich změny. To vede k robustnější formě logického kvantového kousnutí, která je méně náchylná k chybám. Toto technické mistrovské dílo však bylo možné až poté, co vědci mohli zůstat pod kritickým prahem chyby. Toho bylo dosaženo, když dokázali snížit míru chyb 97 kvanto-bitového systému, že přinesl pouze polovinu chyb 49 kvanto-bitového systému.

odborníci, jako je Frank Wilhelm-Mauch z Jülichova výzkumného centra, viz výsledky Google o vysokou úroveň relevance a dokonce porovnávají s pokrokem v roce 2019, kdy Google poprvé prokázal, že kvantové počítače mohou v určitých úkolech překročit tradiční počítače.

překážky o realitě chybného kvantového počítače

Ačkoli pokrok je slibný, výzva zůstává skvělá. Ačkoli Google nyní může ukázat, že logické kvantové bity lze stabilizovat, jedná se pouze o první krok. Dalším milníkem je provádět základní aritmetické operace s těmito logickými kvantovými bity. Dlouhodobým cílem je povolit výpočty chyb s řadou těchto logických kvantových bitů.

Kromě technických výzev čelí vědci obrovské úsilí o zdroje. Odhaduje se, že přibližně 1457 fyzických kvantových bitů by bylo nutné k dosažení míry chyb v logickém kvantovém bitu od 1 do 1 000 000. Takové chybové kvóty by umožnily přinejmenším řešení snadnějších problémů, ale pro doplňkové výzvy, jako je dešifrování moderních šifrovacích metod, jsou vyžadovány tisíce logických kvantových bitů.

Vědci souhlasí s tím, že klíčem k pokroku je zlepšení chybových kvót jednotlivých kvantových bitů. Kromě toho jsou k dispozici další, účinnější algoritmy pro korekci kvantové chyby, což by mohlo vést ke snížení požadovaných kvantových bitů. To otevírá slibné způsoby vývoje výkonnějších kvantových počítačů.

Závěrem je třeba vidět, že Google a další vědci již položili významný základ. Realistické aplikace takového počítače jsou stále na dálku, ale nedávný vývoj je perspektiva jasnější. Jak účinně lze tyto nápravné metody implementovat v praxi, zbývá vidět.