Naujas lygis! Išmaniausias kvantinis kompiuteris pasirodys jau šiais metais. Kuo jis ypatingas (Video) ()
Kvantinė sistema „QuEra“ savarankiškai ištaisys skaičiavimų klaidas ir taps kompiuterinių kodų, skirtų tobulinti ateities kvantinius kompiuterius, testavimo platforma.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Kvantinis kompiuteris „QuEra“ (sukurtas to paties pavadinimo įmonės) su 256 fiziniais ir 10 loginių kubitų, bus paleistas 2024 m. pabaigoje. Tai bus pirmoji mašina su kvantine klaidų korekcija, praneša „Live science“.
Loginiai kubitai (fiziniai kvantiniai bitai, sujungti kvantiniu susipynimu) sumažina klaidų skaičių kvantiniuose kompiuteriuose ir leidžia efektyviai pašalinti gedimus atliekant skaičiavimus.
Nors paskelbtas kompiuteris nėra pakankamai galingas, kad mokslininkai galėtų naudoti savo reikmėms, jis suteikia platformą, kurioje programuotojai gali pradėti testuoti skirtingus būsimų kvantinių kompiuterių kodus, kurie padės juos tobulinti.
Kaip veikia kvantinis kompiuteris ir kokia jo problema
Nors įprasti kompiuteriai informaciją saugo bitais, kurių reikšmė yra 0 arba 1, kvantiniai kompiuteriai naudoja kubitus, kurie yra superpozicija tarp 0 ir 1 dėl kvantinės mechanikos dėsnių. Kubitai taip pat gali būti „suklijuoti“ naudojant kvantinį susipynimą, kad jie vienu metu galėtų egzistuoti keliose būsenose. Tai leidžia jiems atlikti skaičiavimus daug greičiau nei klasikiniai kompiuteriai. Tačiau kubitai gali būti lengvai sugadinti, todėl atsiranda klaidų. Maždaug 1 kubitas iš 1000 sugenda, o klasikinėse mašinose taip nutinka 1 bitui iš 1 milijardo bitų.
Kvantiniai kompiuteriai galėtų pranokti geriausius superkompiuterius, jei galėtų veikti milijonu kubitų, tačiau didžiausias iki šiol sukurtas kvantinis kompiuteris turi tik apie 1000 kubitų, o didelis kubitų gedimų dažnis riboja sistemos mastelio keitimą. Klaidų taisymas gali neutralizuoti kubitų polinkį į gedimus, o loginių kubitų kūrimas yra vienas iš būdų tai padaryti.
Loginiai kubitai gali sumažinti kvantinį triukšmą
Naujoji „QuEra“ klaidų taisymo sistema yra pagrįsta duomenų pertekliumi, kai tie patys duomenys saugomi keliose vietose. Loginiai kubitai atlieka tuos pačius skaičiavimus keliems fiziniams kubitams, o tai labai sumažina klaidų dažnį, jei vienas ar daugiau fizinių kubitų padaro klaidų, nes duomenys yra prieinami kitur, todėl skaičiavimus galima tęsti.
Norėdami sukurti loginį kubitą, mokslininkai parašė kompiuterinį kodą, kuris ištaiso įprastų kubitų klaidas. Tada jie įrengė vadinamuosius loginius vartus (specialias grandines tarp kubitų, kad juos supintų). Po to kvantinis kompiuteris apskaičiavo tikimybę, ar įvyks klaida, ar ne. Naudodamas šią informaciją, kvantinis kompiuteris ištaiso klaidas ir pereina prie kito žingsnio.
2023 m. „Google“ kvantinio dirbtinio intelekto laboratorija parodė 2,9 % klaidų lygį naudojant 3 loginius kubitus. „QuEra“ klaidų lygis yra 0,5 % 48 loginiams kubitams. Pasaulio lyderis yra Oksfordo universitetas, kurio klaidų lygis buvo mažesnis nei 0,01 %, bet tik tarp dviejų kubitų vartų.
Praėjusiais metais IBM taip pat pademonstravo klaidų taisymo technologiją savo 127 kubitų „Heron“ mikroschemoje, kuri sumažino jų skaičių 5 kartus, palyginti su kitais to paties gamintojo lustais. Tačiau pirmoji komercinė patikima kvantinė mašina pasirodys tik 2029 m.
„QuEra“ per ateinančius metus planuoja paleisti kelis kvantinius kompiuterius, pradedant nuo 30 loginių kubitų ir 3000 fizinių kubitų turinčios mašinos, kuri turėtų būti sukurta 2025 m. Platforma su daugiau nei 10 000 fizinių kubitų ir 100 loginių kubitų bus sukurta iki 2026 m.
