Google'ın Yeni Çipi Kuantum Hesaplamanın En Büyük Sorunlarından Birini Çözebilir

Bu kırılgan kubitlerdeki hatalara karşı koymak için araştırmacılar tek bir mantıksal kubiti süperpozisyondaki bir dizi parçacığa yayabilirler. Ancak bu ölçeklendirme yalnızca fazladan fiziksel kübitlerin hataları ürettiklerinden belirgin ölçüde daha hızlı düzeltmeleri durumunda işe yarar.

Google Quantum AI ekibinden araştırmacı bilim insanları Michael Newman ve Kevin Satzinger, “Willow, hata düzeltmeli kübitlerin büyüdükçe katlanarak daha iyi hale geldiği ilk işlemcidir” diye yazıyor.

“Kodlanmış kübitlerimizi 3×3'ten 5×5'e ve 7×7 fiziksel kübit kafesine her yükselttiğimizde, kodlanmış hata oranı iki kat azalıyor.”

Willow 105 fiziksel kübite sahiptir ve mimarisi ile kullandığı hata düzeltme algoritmalarının bir kombinasyonu, daha fazla kübitin daha az hata anlamına geldiği kararlılık açısından başarısına yol açmıştır.

Bu, kuantum hata düzeltme tekniklerinin 1990'ların ortalarında ilk kez ortaya atılmasından bu yana bir sorun olmuştur. Kuantum hesaplamanın tam olarak gerçekleştirilmesi için önümüzde hala uzun bir yol olsa da, bu yaklaşımın ardından büyük ölçekli kuantum işlemleri en azından uygulanabilir olabilir.

Newman ve Satzinger, “Bu, kuantum hesaplama için yaklaşık 30 yıllık bir hedef olan ve büyük ölçekli kuantum uygulamalarının kilidini açmak için kilit unsur olan kuantum hata düzeltmenin vaat ettiği üstel hata bastırmayı gösteriyor” diye yazıyor.

Willow'un tek faydası istikrar değil: Google, en hızlı süper bilgisayarlarımızdan birinin 10 septilyon yılını alacak belirli bir kuantum görevini beş dakika içinde tamamlayabildiğini söylüyor (bu, kuantum bilgisayarlar için özel olarak oluşturulmuş bir görev, ancak yine de neyin mümkün olduğunu gösteriyor).

Kuantum sistemlerinde hatalar her zaman var olacaktır, ancak araştırmacıların yapmayı hedeflediği şey, kuantum işlemenin pratik olması için bunları yeterince seyrek hale getirmektir. Bunun için daha iyi donanım, daha fazla kübit ve geliştirilmiş algoritmalar gerekecek.

Newman ve Satzinger, “Kuantum hata düzeltme şu anda çalışıyor gibi görünüyor, ancak bugünün binde bir hata oranları ile yarın ihtiyaç duyulacak trilyonda bir hata oranları arasında büyük bir boşluk var” diye yazıyor.

Bu yazı SCIENCEALERT’ de yayınlanmıştır.