Google a anunțat un progres major în dezvoltarea calculatoarelor cuantice prin reducerea ratei erorilor de calcul

Oamenii de știință de la Google au declarat că au depășit o importantă piatră de hotar în încercarea de a crește eficiența calculatoarelor cuantice. Un nou studiu arată că s-a reusit reducerea ratei erorilor de calcul, un obstacol îndelungat în calea dezvoltării calculului cuantic, o tehnologie atât de populară.

Calculul cuantic a fost prezentat ca un progres revoluționar, bazat pe înțelegerea științifică tot mai bună a lumii subatomice, pentru a crea o mașină de calcul cu puteri mult mai mari decât a computerelor convenționale de astăzi.

Cu toate acestea, tehnologia calculului cuantic rămâne în mare parte teoretică, cu multe probleme dificile care trebuie depășite, inclusiv ratele de eroare mult prea mari.

Credit: Yuichiro Chino/Moment/Getty Images

Într-o nouă cercetare publicată în revista Nature, laboratorul Google Quantum AI a descris un sistem care poate reduce semnificativ rata de eroare.

Acest lucru ar putea oferi gigantului tehnologic din SUA un pas înainte față de rivalii săi, cum ar fi IBM, care lucrează la procesoare cuantice supraconductoare.

În timp ce computerele tradiționale procesează informații în biți care pot fi reprezentați prin 0 sau 1, computerele cuantice folosesc qubiți, care pot fi o combinație de 0 și 1 în același timp.

Această proprietate, cunoscută sub numele de suprapunere sau superpoziție, înseamnă că un computer cuantic poate analiza simultan un număr enorm de rezultate potențiale.

Calculatoarele cuantice valorifică unele dintre cele mai uluitoare aspecte ale mecanicii cuantice, inclusiv un fenomen cunoscut sub numele de „inseparabilitate cuantică”, în care doi membri ai unei perechi de biți se pot afla într-o singură stare, chiar dacă se află departe unul de celălalt.

‘Magie’

Există însă o problemă numită decoerență care face ca qubiții să-și piardă informațiile atunci când starea lor cuantică este alterată la contactul cu lumea exterioară.

Această fragilitate a sistemelor cuantice provoacă rate mari de eroare care se măresc, de asemenea, odată cu creșterea numărului de qubiți.

Cu toate acestea, echipa Google a declarat că a demonstrat, pentru prima dată, în practică că un sistem care folosește un cod de corectare a erorilor poate detecta și remedia erorile fără a afecta informațiile.

Chiar daca sistemul a fost teoretizat pentru prima dată în anii 1990, încercările anterioare au generat mai multe erori și nu mai puține, așa cum a declarat Hartmut Neven de la Google, un coautor al studiului.

„Dacă toate componentele sistemului dumneavoastră au rate de eroare suficient de scăzute, atunci magia corectării erorilor cuantice începe”, a declarat Neven într-o conferință de presă.

Julian Kelly, un alt coautor al studiului, a salutat dezvoltarea pe care o consideră „o piatră de hotar cheie în această știință”, spunând că „corecția erorilor cuantice este cea mai importantă tehnologie pentru viitorul calculului cuantic”.

Neven a spus că rezultatul „nu este încă suficient de bun, deoarece trebuie atinsă o rată de eroare cât mai scăzută”.

Din acest motiv, el a adăugat că „mai sunt mulți pași de urmat” pentru a realiza visul unui computer cuantic utilizabil.

Google a susținut în 2019 că a obtinut „supremația cuantică”, atunci când gigantul tehnologic a anunțat că procesorul său cuantic Sycamore a efectuat un calcul în 200 de secunde, în conditiile în care un supercomputer convențional ar fi avut nevoie de 10.000 de ani pentru a-l finaliza.

Cu toate acestea, afirmația celor de la Google a fost contestată de cercetătorii chinezi care au afirmat anul trecut că un supercomputer ar putea depăși viteza de procesare a lui Sycamore.

Traducere după Google Reaches a Major ‘Milestone’ in Making Quantum Computing Usable