Google Quantum AI araştırmacıları, kuantum bilgisayarların geliştirilmesinde başka bir önemli dönüm noktasına ulaştığını iddia ediyor. Aslında başardılar bu teknolojinin tabi olduğu hata oranını azaltmakve incelemede deneyimlerini ayrıntılı olarak açıkladı Doğa.
Kuantum bilgisayarlar hataya eğilimlidir
kuantum hesaplama muazzam potansiyele sahip bir teknoloji, çünkü kuantum makineleri, klasik bilgisayarlar için neredeyse çözülemez olan hesaplamaları sadece birkaç saniye içinde gerçekleştirebildiğinden, bugün hayal etmesi bile zor. Buna rağmen hala var tam olarak yararlanabilmek için birçok engel. Bunlardan biri ve muhtemelen en önemlisi, kuantum bilgisayarlar hataya açıktırve bu onların doğası gereği açıklanmaktadır.
Bitleri işleyen geleneksel bilgisayarların aksine, kuantum makineleri aynı anda birkaç durumda var olabilen, aynı anda 0 ve 1 olabilen kübitlerle çalışır. Bu özellik, bir kuantum bilgisayarın aynı anda muazzam sayıda potansiyel sonucu işleyebileceği anlamına gelir, ancak kuantum uyumsuzluğu denen bir problemden etkilenirler.
Basitçe söylemek gerekirse, kübitler kuantum durumundan çıkıp dış dünya ile temasa geçtiklerinde bilgilerini kaybederler. Bu da yüksek hata oranlarına yol açar. Bu sorunu çözmek esastır. böylece kuantum bilgisayarlar, klasik makinelerin ulaşamayacağı hesaplamaları çözebilir.
Bilim adamları kuantum hata düzeltme teknikleri geliştirdiler, özellikle mantıksal kübitlerin oluşturulması: kuantum uyumsuzluğundan kaynaklanan hataların düzeltilmesine izin veren, ancak sonuçları yeterince önemli olmayan fiziksel kübitlerin bir araya getirilmesi. Bunu göz önünde bulunduran Google, artık ” qubit sayısını artırarak hataları azaltmak mümkün Mountain View firmasının CEO’su Sundar Pichai şöyle yazıyor: bir blog yazısı.
Bu deneyimin önemine rağmen, Google temkinli olmaya devam ediyor
Araştırmacılar böylece bir kuantum hata düzeltme prosedürünün iki versiyonunu ürettiler. 17 kübit kullanan ilki, her seferinde bir hatayı düzeltmeyi başardı. Daha büyük bir sürüm 49 kübit kullandı ve iki eşzamanlı hatayı düzeltebildi; Google bilim adamları daha sonra hata oranında %4’lük bir azalma gözlemlediler. Sundar Pichai prosedürü detaylandırıyor:
” Kuantum hata düzeltmesi, bilgileri bir “mantıksal kübit” oluşturmak için birden çok fiziksel kübit üzerine kodlayarak korur. Yararlı hesaplamalar için yeterince düşük hata oranlarına sahip büyük ölçekli bir kuantum bilgisayar üretmenin tek yolu olarak kabul edilir. Bireysel kübitler üzerinde hesaplama yapmak yerine, mantıksal kübitler üzerinde hesaplamalar yapacağız. Kuantum işlemcimizde daha fazla fiziksel kübiti tek bir mantıksal kübite kodlayarak, yararlı kuantum algoritmaları sağlamak için hata oranlarını azaltmayı umuyoruz. “.
Google öyle diyor hata düzeltme kodu kullanan deneysel bir sistemin bilgileri etkilemeden hataları algılayıp düzeltebildiği ilk kez. Bu önemli ilerlemeye rağmen, bilim adamları kendilerini gösteriyor dikkatli ». Onlara göre, hata düzeltme tekniklerinin gelecekte çok daha büyük kuantum sistemlerine uygulandığında işe yaramama ihtimali hala var.
Bir hatırlatma olarak Google, 2019’da kuantum üstünlüğüne ulaştığını, yani bir kuantum bilgisayarın geleneksel bir bilgisayarın yapamayacağı hesaplamaları yapabileceğini iddia etti. Bununla birlikte, geleneksel bilgisayarların performansını artırmak için yeni programlama teknikleri geliştirilirken, kuantum makine üreticilerinin üstünlüğe ulaştığını iddia edebilecekleri zamanı ertelerken, çalışmalarına IBM tarafından meydan okundu.