Descoperire în calculatoarele cuantice: Google se află departe de corectarea erorilor
Descoperire în calculatoarele cuantice: Google se află departe de corectarea erorilor
Calculatoarele cuantice au potențialul de a schimba modul în care rezolvăm problemele. Dar mai întâi trebuie să devină mai rezistenți la erori. Cercetătorii Google înregistrează acum progrese în corecția erorilor și arată cum poate fi redusă șansele greșelilor.
Provocările computerelor cuantice sunt diverse. O problemă centrală este susceptibilitatea la erorile biturilor cuantice, care acționează ca componente fundamentale ale acestei tehnologii. Studiile actuale arată că probabilitatea erorilor în operațiunile aritmetice este cuprinsă între 0,01 și 1 la sută. Aceasta înseamnă că, cu calcule extinse care necesită sute până la mii de operații, se poate aștepta un număr semnificativ de erori. Prin urmare, corectarea eficientă a erorilor este esențială pentru a exploata posibilitățile depline ale acestei tehnologii.
Descoperirea corectării erorilor
Laboratorul de inteligență artificială cuantică de la Google a reușit să formeze un bit cuantic logic de la mai multe biți cuantici cu eroare care produce mai puține erori decât părțile sale individuale. Această metodologie se încadrează în conceptul de redundanță, care este utilizat și în calculatoarele convenționale pentru a identifica și corecta erorile.
Procesul își propune să distribuie informații pe mai mulți biți cuantici. Între aceste biți există biți de măsurare care ajută la asigurarea stabilității condițiilor fără a le schimba. Aceasta duce la o formă mai robustă a mușcăturii cuantice logice, care este mai puțin sensibilă la erori. Cu toate acestea, această capodoperă tehnică a fost posibilă numai după ce cercetătorii ar putea rămâne sub un prag critic de defecțiune. Acest lucru a fost obținut atunci când au reușit să scadă rata de eroare a unui sistem cu 97 de biți cuantici până acum, încât a produs doar jumătate din erorile unui sistem de 49 de biți cuantici.
experți, cum ar fi Frank Wilhelm-Mauch de la Jülich Research Center, văd rezultatele Google un nivel ridicat de relevanță și chiar se compară cu progresul anului 2019, când Google a demonstrat pentru prima dată că computerele cuantice pot depăși computerele tradiționale în anumite sarcini.
obstacolele despre realitatea unui computer cuantic de eroare
Deși progresul este promițător, provocarea rămâne grozavă. Deși Google ar putea arăta acum că biți cuantici logici pot fi stabilizați, acesta este doar primul pas. Următoarea etapă este de a efectua operațiuni aritmetice de bază cu acești biți cuantici logici. Obiectivul pe termen lung este de a activa calculele tolerante de eroare cu o varietate din acești biți cuantici logici.
Pe lângă provocările tehnice, cercetătorii se confruntă cu un efort enorm de resurse. Se estimează că în jur de 1457 de biți cuantici fizici ar fi necesari pentru a obține o rată de eroare în bitul cuantic logic de la 1 la 1.000.000. Astfel de cote de eroare ar permite cel puțin rezolvarea problemelor mai ușoare, dar pentru provocări complementare, cum ar fi decriptarea metodelor moderne de criptare, sunt necesare mii de biți cuantici logici.oamenii de știință sunt de acord că îmbunătățirea cotelor de eroare ale bițiului cuantic individual este cheia progresului. În plus, alți algoritmi mai eficienți sunt disponibili pentru corectarea erorilor cuantice, ceea ce ar putea duce la o reducere a bițiilor cuantici necesari. Aceasta deschide modalități promițătoare pentru dezvoltarea de computere cuantice mai puternice.
În concluzie, rămâne de văzut că Google și alți cercetători au pus deja o bază semnificativă. Aplicațiile realiste ale unui astfel de computer sunt încă la distanță, dar evoluțiile recente fac perspectiva mai clară. Rămâne de văzut cât de eficient aceste metode corective pot fi implementate în practică.