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

JAV inžinieriai sukūrė medžiagą, kuri yra plona it voratinklis, bet stipresnė už plieną ir kevlarą: kas tai? (8)

Voratinkliai — viena iš stipriausių medžiagų Žemėje. Panaudodammi genetiškai modifikuotas...

„Windows“ naudotojams – ekspertų patarimai: ką būtina žinoti apie naujausią programinės įrangos versija (10)

„ Windows “ kompiuterių savininkų laukia reikšmingiausias per pastaruosius šešerius metus...

Technologijos veržiasi į ES karinę pramonę: Lietuvos įmonėms – neeilinė galimybė sustiprinti šalies gynybą (3)

„Jeigu anksčiau technologijos ateidavo iš karybos srities į civilinį pasaulį, dabar...

Su robotais ateityje kalbėsime vis dažniau: lietuvių mokslininkai paaiškino, kaip keisis mūsų bendravimas (3)

Pirmasis pasaulyje pokalbių robotas (angl. Chatbot) buvo sukurtas dar iki atsirandant asmeniniams...

IT specialistas įspėjo: programišių taikinyje atsidūrė viešai prieinami asmeniniai duomenys (7)

Birželio mėnesį nelegaliuose interneto forumuose pasirodė pasiūlymas už kiek daugiau nei 4000...

Top naujienos

Įtempta migrantų sulaikymo operacija iš arti: kaip iš tiesų pasieniečiai gaudo sprunkančius atvykėlius (445)

Pasienyje situacija įtempta, tačiau bent jau kol kas – kontroliuojama. Nors kasdien į Lietuvą...

Kur gyvens į Lietuvą atvykstantys baltarusiai: ruošiami nauji objektai, populiarėja kitoks būsto konceptas (258)

Į Lietuvą iš Baltarusijos persikeliančios IT bendrovės dairosi ir senų, ir naujų būstų...

Armonaitė apie protestą prie Rūdninkų poligono: tai gali būti vienas iš surežisuotos situacijos veiksmų (132)

Laisvės partijos pirmininkė Aušrinė Armonaitė teigia, kad pirmadienį vykęs protestas prie...

Praėjusią parą nustatyta 211 naujų koronaviruso atvejų, mirčių ir vėl nefiksuota papildyta (24)

Per praėjusią parą Lietuvoje nustatyta 211 koronaviruso atvejų, naujų mirčių dėl šios ligos...

Protestuotojų ir policijos susidūrimas prie Rūdninkų poligono: gyventojų protestas ar organizuota provokacija? (119)

Pirmadienio vakarą prie Rūdninkų poligono gyventojai blokavo kelią, policijai teko juos patraukti...

Pirmadienį sulaikyta dar 110 migrantų, Baltarusijos pareigūnai į juos nereaguoja (1)

Per parą, t. y. visą pirmadienį, pasieniečiai, pirminiais duomenimis, sulaikė 110 iš...

Lietuva – vis dar be medalių: Rapšys olimpinių žaidynių finale liko paskutinis (262)

Viena didžiausių Lietuvos olimpinių vilčių plaukikas Danas Rapšys ankstyvą antradienio rytą...

Armonaitė: galimybių pasas gali būti naudojamas vis plačiau (1)

Kylant naujai pandemijos bangai ir svarstant naujus ribojimus galimybių pasas gali būti naudojamas...

Šiaurės ir Pietų Korėja žengė netikėtą žingsnį papildyta (43)

Šiaurės ir Pietų Korėja antradienį paskelbė netikėtą santykių atšilimą ir informavo...

Arūnas Spraunius | D+

Lukašenka ir Putinas pradeda tuo, kuo Hitleris baigė: viskas jau labai primena diktatūrą Afrikoje

„Iš anksto žinau, kad laimėsiu, už mane Dievas, armija ir mano liaudis. Konstitucija – tai...