Pesquisadores de Harvard propõem técnica inovadora para aumentar a resistência a erros e silenciar 'ruído' na computação quântica
Summary:
Pesquisadores de Harvard delinearam um método para executar processos de computação quântica com maior resistência a erros e supressão de ruído em seu artigo, "Logical quantum processor based on reconfigurable atom arrays". Este avanço aborda o obstáculo significativo do "ruído" na computação quântica, caracterizado por qubits serem suscetíveis a erros. Embora a retificação completa de erros ainda não tenha sido alcançada, o processador da equipe introduz uma fase de detecção de erros pós-cálculo que identifica e descarta resultados errôneos. Isso sinaliza um caminho inovador para os computadores quânticos escaparem da era do "Quantum de Escala Intermediária Barulhento" e alcançarem a "Vantagem Quântica". No entanto, esforços contínuos são necessários para que os sistemas quânticos enfrentem grandes desafios computacionais, embora se acredite que as técnicas desenvolvidas sejam escaláveis.
Discutindo o futuro da computação, os especialistas em tecnologia geralmente se referem às máquinas quânticas e sua capacidade única de resolver problemas com os quais os sistemas binários tradicionais lutam. Essa superioridade do aparelho quântico, conhecida como "vantagem quântica", exige que esses sistemas sejam estáveis e escaláveis. De acordo com especialistas, o ruído é o principal e maior obstáculo que dificulta a escalabilidade na computação quântica. Pesquisadores de Harvard compuseram suas descobertas em um artigo, "Logical quantum processor based on reconfigurable atom arrays". Este artigo descreve como os cálculos quânticos podem ser executados com maior resistência a erros e maior supressão de ruído. Com isso, eles proclamam o início da computação quântica retificada por erros, mapeando a rota para processadores lógicos em larga escala.
Os sistemas atuais de computação quântica com menos de 1.000 qubits, o equivalente quântico de um bit de computador, são categorizados como sistemas Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ), assim chamados porque são principalmente "barulhentos". Este "ruído" significa que os qubits são suscetíveis a falhas e erros; uma situação que os pesquisadores de Harvard afirmam ter superado, alcançando a supressão de ruído em uma escala sem precedentes. No entanto, ainda não conseguiram eliminar totalmente os erros.
O principal desafio na computação quântica está na natureza dos qubits - eles perdem seus dados após a medição. Infelizmente, medi-los é o único método de identificar erros. Corrigir totalmente os erros significaria inventar um sistema quântico capaz de identificar e corrigir erros de forma autônoma ao longo do processo computacional. No entanto, esta é uma tarefa difícil de realizar em grande escala.
Em vez de corrigir erros no meio do cálculo, o processador da equipe de Harvard introduz uma fase de detecção de erros pós-cálculo. Essa fase identifica e descarta resultados errôneos. De acordo com a pesquisa, essa nova abordagem pode possivelmente acelerar o crescimento da computação quântica além da era NISQ, nos empurrando para mais perto do objetivo da vantagem quântica.
Apesar do progresso, um comunicado da DARPA sugere que muito mais do que os 48 qubits lógicos usados nos testes da equipe seriam necessários para resolver quaisquer problemas significativos que os computadores quânticos devem resolver. No entanto, os pesquisadores afirmam que as técnicas que desenvolveram podem ser expandidas para sistemas quânticos incorporando mais de 10.000 qubits.
Published At
12/8/2023 12:00:00 AM
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