Google-ის Willow ჩიპმა კვანტური შეცდომები 40-ჯერ შეამცირა

Google Quantum AI-მ დაამტკიცა, რომ "მაგიური მდგომარეობის კულტივაცია", ტექნიკა, რომელიც მკვლევრებმა თეორიულად 2024 წელს შესთავაზეს, რეალურ აპარატურაზე მუშაობს. 105-ქუბიტიან Willow პროცესორზე შეცდომები დაახლოებით 40-ჯერ შემცირდა, ნათქვამია 15 ოქტომბერს Science-ში გამოქვეყნებულ ნაშრომში. გუნდის განცხადებით, მათ მიაღწიეს T-მდგომარეობების 99.99%-იან ლოგიკურ სიზუსტეს. Google-ის განცხადებაში Alphabet-ის კვანტურმა განყოფილებამ ამას უწოდა "პრაქტიკული გადაწყვეტის პირველი დემონსტრაცია" დარგის ერთ-ერთი ყველაზე დიდი რესურსული შეზღუდვისთვის.blog.google

მაგიური მდგომარეობები აუცილებელია იმ ოპერაციებისთვის, რომლებიც კვანტურ კომპიუტერს კლასიკური მანქანებისთვის მიუწვდომელი შესაძლებლობებით აღჭურავს. მათი შექმნა ძვირი ჯდება. ზოგიერთი შეფასებით, მათმა წარმოებამ შესაძლოა კვანტური კომპიუტერის სიმძლავრის 95%-მდე მოითხოვოს. თითოეული მათგანი მხოლოდ ერთხელ გამოიყენება.newscientist.com

როგორ მუშაობს კულტივაცია

სტანდარტული მეთოდი, რომელსაც დისტილაცია ეწოდება, აერთიანებს ბევრ არასრულყოფილ მდგომარეობას უფრო მცირე რაოდენობის, ზუსტ მდგომარეობებში. კულტივაცია კი ერთ კონკრეტულ მდგომარეობაზე მუშაობს. გუნდმა უხეში მაგიური მდგომარეობა რამდენიმე ქუბიტში დაშიფრა და შეამოწმა, იყო თუ არა ის სწორი. მდგომარეობები, რომლებმაც შემოწმება გაიარეს, უფრო მეტ ქუბიტზე გადანაწილდა დაცვის გასაძლიერებლად. ექსპერიმენტში Willow-ს 105 ფიზიკური ქუბიტიდან 54 გამოიყენეს. კულტივაციის გარეშე, 1000 ცდიდან დაახლოებით ოთხი იძლეოდა ხარვეზიან მდგომარეობას, იტყობინება Scientific American.scientificamerican.com

მკვლევრებმა ასევე გადაიტანეს მდგომარეობები distance-3 ფერადი კოდიდან distance-5 ზედაპირულ კოდში, რაც შეცდომების კორექციის ორი განსხვავებული სქემაა. Google-ის თქმით, ეს ადასტურებს, რომ გაწმენდილ მდგომარეობებს შეუძლიათ გადარჩნენ გადატანის პროცესში. ტესტირებისას წამყვანმა მკვლევარმა ემა როზენფელდმა აღმოაჩინა, რომ ლაბორატორიული ხმაური, რომელიც გამოწვეული იყო აღჭურვილობის ცდომილებითა და ტემპერატურული ცვლილებებით, სტანდარტულ მაჩვენებლებს ამახინჯებდა. ამის თავიდან ასაცილებლად გუნდმა შექმნა მეთოდი, რომელიც კულტივაციას საკუთარი თავის გასაზომად იყენებს.blog.google

შეფასებები და შენიშვნები

აიზეკ კიმმა კალიფორნიის უნივერსიტეტიდან (დეივისი) New Scientist-ს განუცხადა, რომ ეს მიდგომა "შეცდომების მიმართ მდგრადი კვანტური გამოთვლების გაიაფებას შეუწყობს ხელს". დომინიკ ჰანგლაიტერმა ETH Zurich-დან ამას უწოდა პოტენციური "გარდამტეხი მომენტი" ასობით ლოგიკური ქუბიტის მქონე მანქანებისთვის.newscientist.com

მეთოდი ინახავს მხოლოდ იმ მდგომარეობებს, რომლებიც ხარისხის შემოწმებას გადის. ცდების მხოლოდ 8%-მა მოგვცა გამოსადეგი მაგიური მდგომარეობები, ხოლო ლონდონის საიმპერატორო კოლეჯის წარმომადგენელმა ჟენიუ ცაიმ აღნიშნა, რომ Willow-ს შეცდომების მაჩვენებელი კიდევ უფრო უნდა შემცირდეს, სანამ ის პრაქტიკულ პრობლემებს გადაჭრის, იტყობინება New Scientist. გუნდი ამჟამად 10 000 ცდაზე ერთ შეცდომას აფიქსირებს. RSA-2048 დაშიფვრის გასატეხად საჭიროა დაახლოებით 10 მილიარდ ცდაზე ერთი შეცდომა, ხოლო მოლეკულების სიმულაციისთვის – ერთიდან ას მილიონ ცდაზე ერთი, იტყობინება Scientific American.scientificamerican.com+1

Google აღიარებს, რომ კულტივაციის მეთოდი უფრო ფართო მასშტაბითაც უნდა დამტკიცდეს. "ეს არის პირველი დემონსტრაცია იმისა, რომ კონცეფციები მუშაობს", – თქვა როზენფელდმა. "ჩვენ ჯერ არ დაგვისრულებია."blog.google+1