Áttörés a kvantumszámítógépekben: A Google elhelyezi a hibajavítást
Áttörés a kvantumszámítógépekben: A Google elhelyezi a hibajavítást
A kvantum számítógépek megváltoztathatják a problémák megoldásának módját. De először ellenállniuk kell a hibáknak. A Google kutatói most haladnak a hibajavításban, és megmutatják, hogyan lehet csökkenteni a hibák esélyét.
A kvantum számítógépek kihívásai változatosok. Központi probléma a kvantumbitek hibáinak érzékenysége, amelyek ennek a technológiának az alapvető alkotóelemei. A jelenlegi tanulmányok azt mutatják, hogy a számtani műveletek hibáinak valószínűsége 0,01 és 1 százalék között van. Ez azt jelenti, hogy olyan kiterjedt számításokkal, amelyek több száz -ezer műveletet igényelnek, jelentős számú hiba várható. Ezért a hatékony hibajavítás elengedhetetlen ennek a technológia teljes lehetőségeinek kiaknázásához.
Az áttörés a hibajavításban
A Google kvantum -mesterséges intelligencia laboratóriuma sikerült létrehoznia egy logikai kvantumbitet több hibaelhárító kvantumbitből, amely kevesebb hibát eredményez, mint az egyes részei. Ez a módszertan a redundancia fogalmának alá tartozik, amelyet a hagyományos számítógépeken is használnak a hibák azonosítására és kijavítására.
A folyamat célja az információk több kvantumbitre történő elosztása. Ezek között a bitek között vannak olyan mérési bitek, amelyek elősegítik a feltételek stabilitását azok megváltoztatása nélkül. Ez a logikai kvantumharapás robusztusabb formájához vezet, amely kevésbé érzékeny a hibákra. Ez a műszaki remekmű azonban csak akkor volt lehetséges, amikor a kutatók kritikus hibaküszöb alatt maradhatnak. Ezt akkor sikerült elérni, amikor képesek voltak csökkenteni egy 97 kvantumbites rendszer hibaarányát, hogy a 49 kvantumbites rendszer hibáinak csak felét eredményezte.
Aszakértők, mint például Frank Wilhelm-Mauch a Jülich Kutatóközpontból, lásd a Google eredményeit a magas szintű relevancia, és összehasonlítva a 2019-es előrehaladással, amikor a Google először bizonyította, hogy a kvantumszámítógépek bizonyos feladatokban meghaladhatják a hagyományos számítógépeket.
A hiba valóságáról szóló akadályok -toleráns kvantumszámítógép
Bár a haladás ígéretes, a kihívás továbbra is nagyszerű. Bár a Google most megmutathatja, hogy a logikai kvantumbitek stabilizálhatók, ez csak az első lépés. A következő mérföldkő az alapvető aritmetikai műveletek végrehajtása ezekkel a logikai kvantumbitekkel. A hosszú távú cél az, hogy lehetővé tegye a hiba -toleráns számításokat, különféle logikai kvantumbitekkel.
A műszaki kihívásokon kívül a kutatók óriási erőforrás -erőfeszítésekkel szembesülnek. A becslések szerint körülbelül 1457 fizikai kvantumbitre lenne szükség ahhoz, hogy a logikai kvantumbitben 1 és 1 000 000 közötti hibaarányt érjenek el. Az ilyen hiba kvóták legalább lehetővé teszik a könnyebb problémák megoldását, de a kiegészítő kihívásokhoz, például a modern titkosítási módszerek dekódolásához több ezer logikai kvantumbitre van szükség.A tudósok egyetértenek abban, hogy az egyes kvantumbitek hiba kvótáinak javítása a fejlődés kulcsa. Ezenkívül más, hatékonyabb algoritmusok állnak rendelkezésre a kvantumhiba -korrekcióhoz, amely esetleg a szükséges kvantumbitek csökkentéséhez vezethet. Ez ígéretes módszereket nyit meg a erősebb kvantum számítógépek fejlesztésére.
Összegezve, még nem kell látni, hogy a Google és más kutatók már jelentős alapot teremtettek. Az ilyen számítógép reális alkalmazásai továbbra is távol vannak, de a legutóbbi fejlemények tisztábbá teszik a perspektívát. Még látni kell, hogy ezeket a korrekciós módszereket hatékonyan lehet végrehajtani a gyakorlatban.