Google Willow може розв'язати проблему квантових обчислень
Поділитися
Попри прогрес, досягнутий у тому, щоб зробити квантові комп'ютери практичними, системи на основі кубітів залишаються нестабільними та дуже вразливими до помилок. Можливо, компанія Google зробила серйозний крок до їх виправлення.
Про це розповідає Science Alert.
Які проблеми квантових комп'ютерів розв'язує Google Willow
Інженери Google досягли значного прогресу в обробці помилок завдяки нещодавно розробленому квантовому чипу Willow. Вони змогли підтримувати один логічний кубіт достатньо стабільно, що дозволяло їм припускатися помилки приблизно раз на годину, що є значним покращенням порівняно з попередніми налаштуваннями, де помилки виникали кожні кілька секунд.
Квантова інформація складається з кубітів. На відміну від бітів класичних обчислень, ці кубіти можуть зберігати 1, 0 або суперпозицію обох. Ця комбінація є ефективним інструментом для створення алгоритмів, які можуть розв'язувати проблеми, вирішення яких традиційним комп'ютерам займе надто багато часу, якби вони взагалі могли з цим впоратися.
На жаль, кубіти — делікатні речі, і їх суперпозиції часто призводять до зв'язку з навколишнім середовищем, що призводить до втрати математичних властивостей. Сьогоднішні системи достатньо надійні, щоб забезпечити 99,9-відсоткову надійність, але рівень помилок для практичних систем повинен становити приблизно один на трильйон.
Дослідники можуть розподілити один логічний кубіт між кількома частинками в суперпозиції, щоб запобігти помилкам у цих невеликих кубітах. Але це масштабування працює лише тоді, коли є додаткові фізичні кубіти, які виправляють помилки значно швидше, ніж їх роблять.
"Willow став першим чипом, у якому кубіти з виправленням помилок стають експоненціально кращими, коли вони стають більшими", — пишуть Майкл Ньюман і Кевін Сацінгер, дослідники з команди Google Quantum AI.
За їхніми словами, кожного разу, коли вони збільшують закодовані кубіти з 3×3 до 5×5 або 7×7 решітки фізичних кубітів, частота закодованих помилок зменшується вдвічі.
Willow має 105 фізичних кубітів, і поєднання його архітектури та алгоритмів виправлення помилок, які він використовує, призвело до успіху з погляду стабільності — де більше кубітів означає менше помилок.
Це була проблема з того часу, як методи квантової корекції помилок були вперше представлені в середині 1990-х років. Хоча попереду ще довгий шлях до повністю реалізованих квантових обчислень, великомасштабні квантові операції можуть бути, принаймні, здійсненними за допомогою цього підходу.
"Це демонструє експоненціальне придушення помилок, обіцяне квантовою корекцією помилок, майже 30-річною метою для квантових обчислень і ключовим елементом для розблокування великомасштабних квантових програм", — пишуть Ньюман і Сацінгер.
Попри те, що стабільність є лише однією з переваг Willow, Google стверджує, що чип може виконати певне квантове завдання за 5 хвилин, яке найшвидший суперкомп'ютер у світі виконує приблизно за 10 септильйонів років. Хоча заявка стосується спеціально створеного завдання для квантових комп'ютерів, однак воно показує, що це вже можливо.
Хоча помилки завжди будуть присутні у квантових системах, дослідники прагнуть зменшити їх до такої міри, щоб квантова обробка була практичною. Щоб досягти цього, потрібні краще обладнання, більше кубітів і оновлені алгоритми.
Нагадаємо, Google збирається здійснити ранній випуск Android 16 навесні 2025 року. До цього часу розробники додатків отримуватимуть бета-версії та попередні огляди.
Також ми писали, щороку Google оприлюднює рейтинги найкращих додатків на Android. В цьому році нагороди отримали чимало застосунків, книжок та ігор.
Читайте Новини.LIVE!
