aA
Kvantiniai kompiuteriai ne tik skaičiuoja, bet ir klaidas daro nepalyginamai sparčiau už klasikinius. Tačiau klasikiniai klaidų aptikimo ir ištaisymo metodai jiems netinka.
Kvantinis kompiuteris. Rocco Ceselin/Google/Scanpix nuotr.
Kvantinis kompiuteris. Rocco Ceselin/Google/Scanpix nuotr.

„Google“ pademonstravo, kad jos Sycamore kvantinis kompiuteris gali aptikti ir ištaisyti skaičiavimo klaidas, – esminis žingsnis link didelio masto kvantinių skaičiavimų, – bet dabartinė sistema sukuria daugiau klaidų, nei ištaiso.

Klaidų taisymas yra standartinė įprastų, klasikinių kompiuterių, saugančių duomenis kaip nulių ir vienetų sekas, savybė. Perduodant duomenis su papildomais „kontroliniais bitais“, įspėjančiais, jei 0 tapo 1, ar atvirkščiai, klaidą galima aptikti ir ištaisyti.

Kvantiniuose skaičiavimuose ši problema kur kas sudėtingesnė, nes kiekvienas kvantinis bitas – kubitas– egzistuoja 0 ir 1 superpozicijoje, ir bet koks bandymas juos išmatuoti sunaikina duomenis. Vienas iš sugalvotų teorinių sprendimų – suburti daug fizinių kubitų į vieną „loginį kubitą“. Nors tokie loginiai kubitai jau buvo sukurti, lig šiol klaidų taisymui jie nebuvo panaudoti.

Julian Kelly iš „Google“ AI Quantum su kolegomis pademonstravo šią koncepciją su „Google“ Sycamore kvantiniu kompiuteriu, kuriame loginiai kubitai sudaryti iš 5 – 21 fizinių kubitų, ir išsiaiškino, kad loginių kubitų klaidų lygis, pridedant vis daugiau fizinių kubitų, mažėja eksponentiškai. Komanda sugebėjo atlikti atsargius tų papildomų kubitų matavimus, kurie nekolapsavo jų būsenos, bet vertinant kolektyviškai, vis viena suteikė pakankamai informacijos, kad būtų galima suprasti, ar pasitaikė klaidų.

Kvantinis kompiuteris. Rocco Ceselin/Google/Scanpix nuotr.
Kvantinis kompiuteris. Rocco Ceselin/Google/Scanpix nuotr.

Kelly sako, kad tai reiškia, jog ateityje bus įmanoma sukurti praktiškus, patikimus kvantinius kompiuterius. „Tai iš esmės pirmasis mūsų žingsnelis šiame kelyje, link išties didelių, atsparių klaidoms kompiuterių“, – sako jis. „Tai – savotiškas žvilgsnis į prietaisus, kuriuos norime gaminti ateityje.“

Komandai pavyko šį sprendimą pademonstruoti konceptualiai, tačiau didelis inžinerinis iššūkis tebeliekia. Fizinių kubitų pridėjimas į loginius kubitus kelia savų problemų, nes kiekvienas fizinis kubitas irgi gali daryti klaidų. Kuo daugiau kubitų loginiame kubite, tuo didesnė klaidos tikimybė.

Šiame procese yra balanso taškas, vadinamasis slenkstis, kai klaidų taisymo galimybė ištaiso daugiau problemų, nei sukelia didėjantis kubitų skaičius. Šio slenksčio „Google“ klaidų taisymas dar nepasiekė. Norint tai atlikti, reikia ne tokių triukšmingų fizinių kubitų, kuriuose kyla mažiau klaidų ir jų pačių kiekvienam loginiam kubitui reikia daugiau. Komanda įsitikinusi, kad ištobulintuose kvantiniuose kompiuteriuose kiekvienam loginiam bitui reikės 1000 kubitų – Sycamore kol kas tėra 54 fiziniai kubitai.

Kvantiniai kompiuteriai pakeis žmonių gyvenimą.
Kvantiniai kompiuteriai pakeis žmonių gyvenimą.
© Shutterstock

Peter Knight iš ICL sako, kad „Google“ tyrimas yra ėjimas link kažko esmingo ateities kvantiniams kompiuteriams. „Jei negalėsime to atlikti, didesnių mašinų neturėsime“, – pastebi jis. „Sveikinu tai, kas jie atliko, nes be to, be šio pasiekimo, tebeliktų neaišku, ar kelias link atsparumo klaidoms išvis pasiekiamas tikslas. Jie šias abejones pašalino“.

Bet jis sako, kad iš tiesų pasiekti šį slenkstį ir sukurti efektyvų klaidų taisymą bus labai rimtas inžinerinis iššūkis, nes tam reikia sukurti procesorių, kuriame kubitų daug daugiau, nei sukurta lig šiol.

Šaltinis: https://www.nature.com/articles/s41586-021-03588-y

www.technologijos.lt
Įvertink šį straipsnį
Norėdami tobulėti, suteikiame jums galimybę įvertinti skaitomą DELFI turinį.
(37 žmonės įvertino)
4.0270

Lietuvos kariuomenė žvalgosi į ateities technologijas: ko tikėtis 2040 metais?

Lietuvos kariuomenės Mokymo ir doktrinų valdybos vadovybės Karybos institutas kartu su Generolo...

Mobiliųjų žaidimų kūrimo užkulisiai: štai kaip sukurti hitą

Skaičiuojama, kad mobiliuosius žaidimus visame pasaulyje 2021 m. žaidė apie 3,5 mlrd. žmonių,...

Delfi Mokslas

Inžinieriai žada išsigelbėjimą kenčiantiems nuo nemigos – tai išmani pagalvė, stebinti galvos padėtį

Miegas yra nepaprastai svarbus mūsų gerai fizinei ir psichinei sveikatai. Vis dėlto daugybei...

Delfi Mokslas

Manote, kad jūsų internetas greitas? Japonai pasiekė rekordą – tai jau sunkiai suvokiamas duomenų perdavimo greitis

Net jeigu namuose naudojatės itin sparčiu internetu , vis tiek iki naujo duomenų perdavimo rekordo...

„Spotify“ pristatė ambicingus augimo planus

Muzikos transliavimo internetu platforma „Spotify“ pristatė ambicingus augimo planus: iki 2030...

Top naujienos

Delfi PliusTomas Janonis

Miestiečiams – nauja valdžios staigmena: teks pratintis prie kuklesnio gyvenimo (24)

Aplinkos ministras Simonas Gentvilas turi naują sumanymą. Jo planuose – miestų gyventojų...

Elektros biržoje pasiektas naujas kainos rekordas – tokio kilimo niekas nesitikėjo, situaciją prašoma ištirti (42)

Lietuvoje elektros valandinė didmeninė kaina trečiadienį pasiekė 4000 eurų už...

Žiniasklaida: po Blinkeno klausimo Lavrovas tylomis paliko salę JAV perspėjimais patikėjo tik Baltijos šalys ir JK (1)

JAV politinė vadovybė apie Rusijos prezidento Vladimiro Putino planus pulti Ukrainą sužinojo...

Po Lopatos įrašo apie įtakingų verslininkų šeimą suabejojo jo paties atvirumu: politikas teigia tokių faktų nežinojęs (1)

Seimo nariui, politologui Raimundui Lopatai iškėlus abejones dėl kauniečių Garbaravičių šeimos...

Karas Ukrainoje. Rusų okupantai pranešė apie uždarytą Krymo tiltą – turi planą Kryme esantiems ukrainiečiams – svarbus įspėjimas

Ukrainos prezidentas Volodymyras Zelenskis paragino laikinai okupuoto Krymo gyventojus nesiartinti...

Reaguodama į rekordinę elektros kainą „Norfa“ valandai išjungs šviesas (1)

Trečiadienį , 18.00 val. visose šalies „Norfose“ valandai bus stipriai sumažintas...

Ilgąjį savaitgalį pajūryje – sunkiai suvokiami skaičiai: ten buvo daugiau kaip pusė Lietuvos (1)

Daugiau nei pusė Lietuvos – skaičiuojama, kad tiek Ilgąjį Žolinės savaitgalį praleido...

Mirė garsus dainininkas Darius Campbellas Daneshas: jautrią žinutę paskelbė ir jį pažinojęs Danielius Bunkus

Eidamas 41-uosius metus, mirė dainininkas ir aktorius Darius Campbellas Daneshas.

Po sensacingo triumfo sprinte į ligoninę išvežtai vokietei prireikė aštuonių siūlių

Pilnutėlis Miuncheno olimpinis stadionas antradienį vakare stebėjo neįtikėtiną dramą Europos...

Dėl Via Baltica kelio saugumo sunerimęs kaunietis: tikiuosi, kad kažkas pasikeis kol neįvyko skaudi nelaimė (1)

Keliai visoje Lietuvoje yra atnaujinami siekiant pagerinti susisiekimo sąlygas. Tačiau pasitaiko...