Ricercatori di Harvard propongono una tecnica innovativa per migliorare la resistenza agli errori e il "rumore" del silenzio nell'informatica quantistica
Summary:
I ricercatori di Harvard hanno delineato un metodo per eseguire processi di calcolo quantistico con una maggiore resistenza agli errori e soppressione del rumore nel loro articolo, "Processore quantistico logico basato su array di atomi riconfigurabili". Questa svolta affronta il significativo ostacolo del "rumore" nell'informatica quantistica, caratterizzato dal fatto che i qubit sono suscettibili di errori. Sebbene la correzione completa degli errori non sia ancora stata raggiunta, il processore del team introduce una fase di rilevamento degli errori post-calcolo che identifica e scarta i risultati errati. Ciò segnala un percorso innovativo per i computer quantistici che sfuggono all'era del "Noisy Intermediate-Scale Quantum" e raggiungono il "Quantum Advantage". Tuttavia, è necessario uno sforzo continuo affinché i sistemi quantistici affrontino le principali sfide computazionali, anche se si ritiene che le tecniche sviluppate siano scalabili.
Discutendo del futuro dell'informatica, gli esperti di tecnologia fanno spesso riferimento alle macchine quantistiche e alla loro capacità unica di risolvere problemi con cui i sistemi binari tradizionali lottano. Questa superiorità degli apparati quantistici, nota come "vantaggio quantistico", richiede che questi sistemi siano stabili e scalabili. Secondo gli specialisti, il rumore è l'ostacolo cruciale e più grande che ostacola la scalabilità nell'informatica quantistica. I ricercatori di Harvard hanno raccolto le loro scoperte in un articolo, "Processore quantistico logico basato su array di atomi riconfigurabili". Questo documento illustra come i calcoli quantistici possono essere eseguiti con una migliore resistenza agli errori e una maggiore soppressione del rumore. Con questo, proclamano l'inizio del primo calcolo quantistico rettificato dagli errori, tracciando il percorso verso processori logici su larga scala.
Gli attuali sistemi di calcolo quantistico con meno di 1.000 qubit, l'equivalente quantistico di un bit di computer, sono classificati come sistemi Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ), così chiamati perché sono principalmente "rumorosi". Questo "rumore" significa che i qubit sono suscettibili di guasti ed errori; una situazione difficile che i ricercatori di Harvard affermano di aver superato, ottenendo una soppressione del rumore su una scala senza precedenti. Tuttavia, non sono ancora riusciti a eliminare completamente gli errori.
La sfida principale nell'informatica quantistica risiede nella natura dei qubit: perdono i loro dati durante la misurazione. Sfortunatamente, misurarli è l'unico metodo per identificare gli errori. Correggere completamente gli errori significherebbe inventare un sistema quantistico in grado di identificare e correggere autonomamente gli errori durante tutto il processo di calcolo. Tuttavia, questo è un compito difficile da portare a termine su larga scala.
Invece di correggere gli errori durante il calcolo, il processore del team di Harvard introduce una fase di rilevamento degli errori post-calcolo. Questa fase identifica ed elimina i risultati errati. Secondo la ricerca, questo nuovo approccio potrebbe accelerare la crescita dell'informatica quantistica oltre l'era NISQ, spingendoci più vicino all'obiettivo del vantaggio quantistico.
Nonostante i progressi, una dichiarazione della DARPA suggerisce che sarebbe necessario molto di più dei 48 qubit logici utilizzati nei test del team per risolvere eventuali problemi significativi che i computer quantistici dovrebbero affrontare. Tuttavia, i ricercatori sostengono che le tecniche che hanno sviluppato potrebbero essere estese a sistemi quantistici che incorporano oltre 10.000 qubit.
Published At
12/8/2023 12:00:00 AM
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