Исследователи из Гарварда предложили инновационную технику для повышения устойчивости к ошибкам и подавления «шума» в квантовых вычислениях
Summary:
Исследователи из Гарварда описали метод запуска процессов квантовых вычислений с большей устойчивостью к ошибкам и подавлением шума в своей статье «Логический квантовый процессор на основе реконфигурируемых массивов атомов». Этот прорыв направлен на преодоление значительного «шумового» препятствия в квантовых вычислениях, характеризующегося тем, что кубиты подвержены ошибкам. Несмотря на то, что полное исправление ошибок еще не достигнуто, процессор команды вводит этап обнаружения ошибок после вычислений, который выявляет и отбрасывает ошибочные результаты. Это сигнализирует об инновационном пути квантовых компьютеров, выходящих из эпохи «шумных квантовых вычислений среднего масштаба» и достигающих «квантового преимущества». Тем не менее, для того, чтобы квантовые системы могли решать основные вычислительные задачи, необходимы постоянные усилия, хотя разработанные методы считаются масштабируемыми.
Рассуждая о будущем вычислений, эксперты в области технологий часто ссылаются на квантовые машины и их уникальную способность решать задачи, с которыми сталкиваются традиционные двоичные системы. Это превосходство квантового аппарата, известное как «квантовое преимущество», требует, чтобы эти системы были стабильными и масштабируемыми. По мнению специалистов, шум является решающим и самым большим препятствием, препятствующим масштабируемости в квантовых вычислениях. Исследователи из Гарварда изложили свои выводы в статье «Логический квантовый процессор на основе реконфигурируемых массивов атомов». В этой статье описывается, как квантовые вычисления могут быть выполнены с улучшенной устойчивостью к ошибкам и повышенным подавлением шума. Таким образом, они провозглашают начало ранних квантовых вычислений с исправлением ошибок, прокладывая путь к крупномасштабным логическим процессорам.
Современные квантовые вычислительные системы, содержащие менее 1000 кубитов, что является квантовым эквивалентом компьютерного бита, классифицируются как зашумленные квантовые системы среднего масштаба (NISQ), названные так потому, что они в первую очередь «шумные». Этот «шум» означает, что кубиты подвержены сбоям и ошибкам; Исследователи из Гарварда утверждают, что преодолели это затруднительное положение, достигнув подавления шума в беспрецедентных масштабах. Однако полностью устранить ошибки им пока не удалось.
Основная проблема квантовых вычислений заключается в природе кубитов — они теряют свои данные при измерении. К сожалению, их измерение является единственным методом выявления ошибок. Полное исправление ошибок означало бы изобретение квантовой системы, способной автономно идентифицировать и исправлять ошибки на протяжении всего вычислительного процесса. Однако это сложная задача, которую трудно выполнить в больших масштабах.
Вместо того, чтобы исправлять ошибки в середине вычислений, процессор гарвардской команды вводит фазу обнаружения ошибок после вычислений. На этом этапе выявляются и отбрасываются ошибочные результаты. Согласно исследованию, этот новый подход, возможно, ускорит рост квантовых вычислений после эпохи NISQ, приближая нас к цели квантового преимущества.
Несмотря на достигнутый прогресс, в заявлении DARPA говорится, что для решения любых существенных проблем, которые, как ожидается, будут решать квантовые компьютеры, потребуется гораздо больше, чем 48 логических кубитов, используемых в тестировании. Тем не менее, исследователи утверждают, что разработанные ими методы могут быть распространены на квантовые системы, включающие более 10 000 кубитов.
Published At
12/8/2023 12:00:00 AM
Disclaimer: Algoine does not endorse any content or product on this page. Readers should conduct their own research before taking any actions related to the asset, company, or any information in this article and assume full responsibility for their decisions. This article should not be considered as investment advice. Our news is prepared with AI support.
Do you suspect this content may be misleading, incomplete, or inappropriate in any way, requiring modification or removal?
We appreciate your report.