Alimlər 70 məntiqi kubiti kodlaşdırmaq və klassik olaraq həll olunmayan bir problemi həll etmək üçün yeni bir səhv düzəltmə strategiyasından istifadə etdilər.

Kvant hesablaması təxminən 15 dəqiqəyə tamamlandı, aparıcı klassik hesablama metodları isə eyni tapşırığı yerinə yetirmək üçün qeyri-praktik vaxt tələb edirdi.

IBM və Çikaqo Universitetinin tədqiqatçıları kvant üstünlüyü üçün əsas meyarlara cavab verən kvant hesablama nümayişini elan etdilər. Təcrübə aparıcı klassik simulyasiya texnikalarının praktik imkanlarından kənarda bir hesablama apardı və eyni zamanda kvant kompüterinin etibarlı bir nəticə verdiyinə dair dəlil təqdim etdi.

“Yüksək dəqiqliklə sərt dövrələrin nümunə götürülməsi” adlı yeni bir məqalədə tədqiqatçılar yeni hazırlanmış kodlaşdırılmış kvant dövrə formasından istifadə edərək hər iki məqsədə necə nail olduqlarını təsvir edirlər. Bu iş indiyə qədər bildirilən məntiqi kvant hesablamasının ən böyük nümayişlərindən birini təmsil edir.

Sxemlər və eksperimental nəticələr həmçinin Quantum Advantage Tracker vasitəsilə ictimaiyyətə təqdim edilib .

Kvant Nəticələrini Yoxlamaq Niyə Bu Qədər Çətindir

Tədqiqatçılar uzun müddətdir ki, kvant kompüterlərinin ənənəvi maşınlardan daha yaxşı işləyə biləcəyini araşdırmaq üçün təsadüfi dövrə nümunəsi (RCS) adlanan bir etalondan istifadə edirlər.

Sadələşdirilmiş şəkildə desək, RCS, klassik kompüterin onları səmərəli şəkildə təkrarlaya bilməyəcəyi qədər mürəkkəbləşən nümunələr yaratmaq üçün kvant kompüterinə meydan oxuyur. Bu, etalonu klassik simulyasiyanın limitlərini sınaqdan keçirmək üçün faydalı edir.

Lakin bu, həm də böyük bir problem yaradır. Kvant hesablaması klassik kompüter üçün çox çətinləşdikdə, kvant maşınının həqiqətən düzgün nəticə verdiyini yoxlamaq da getdikcə çətinləşir. Nəticədə, tədqiqatçılar kvant kompüterinin daxili davranışı ilə bağlı güclü fərziyyələr irəli sürməsələr, cavabı yoxlamaq özü mümkünsüz hala gələ bilər.

IBM və Çikaqo Universiteti komandası bu yoxlama probleminə RCS-ə daha strukturlaşdırılmış alternativ hazırlamaqla yanaşdı.

Tədqiqatçılar göstərdilər ki, onların metodu RCS ilə əlaqəli eyni hesablama sərtliyi meyarlarını qoruyub saxlayır, yəni problem klassik kompüterlər üçün olduqca çətin olaraq qalır. Eyni zamanda, əlavə edilmiş struktur kvant hesablamaları zamanı səhvlərin aşkarlanmasına imkan verir.

Çikaqo Universitetinin dosenti Bill Fefferman bildirib ki, “Təcrübi kvant üstünlüyünün möhkəm şəkildə qurulmasında yoxlama ən böyük çətinliklərdən biri olaraq qalır. Bu təcrübə, kvant kompüterinin hesablama baxımından çətin bir problemi həll etdiyinə inamı artıraraq, səs-küy altında sərt kvant vəziyyətlərinin dəqiqliyini daha yaxşı xarakterizə etmək üçün texnikalar inkişaf etdirir.”

Çikaqo Universitetinin Feffermanın qrupunun doktorantı Soumik Ghosh əlavə etdi: “Təcrübi validasiyanı gücləndirməkdən əlavə, yoxlamadakı irəliləyişlər növbəti nəsil kvant kompüterləri üçün praktik tətbiqləri açmaq potensialına malikdir.”

Daha Aşağı Xəta Nisbətlərinə malik 70 Məntiqi Kubit

Təcrübəyə həmçinin dünyanın ən böyük məlum kvant səhv korreksiyası nümayişlərindən biri də daxil idi.

Tədqiqatçılar 70 məntiqi kubit üzərində işlədilər. Fərdi fiziki kubitlərdən fərqli olaraq, məntiqi kubitlər kvant məlumatlarını səhvlərdən və səs-küydən qorumağa kömək edən şəkildə kodlanır.

Komanda bu məntiqi kubitlərdən istifadə edərək 2415 məntiqi iki kubit əməliyyatı və 468 məntiqi “T qapısı” həyata keçirdi ki, bu da kvant dövrəsinin mürəkkəbliyini əks etdirən iki ölçüdür.

Kodlaşdırılmış dizayn etibarlılığı əhəmiyyətli dərəcədə artırdı. Effektiv məntiqi xəta nisbətləri əsas fiziki xəta nisbətlərindən 10 dəfə aşağı idi və bu da çox sayda kvant əməliyyatı yerinə yetirərkən belə dövrənin qeyri-adi dərəcədə yüksək dəqiqliyini qorumağa imkan verdi.

IBM, Quantum Advantage-in Yeni Mərhələyə Qədəm Qoyduğunu Bildirir

IBM Tədqiqat Direktoru və IBM Təqaüdçüsü Cey Qambetta bildirib ki, “Biz artıq kvant üstünlüyü dövründə möhkəm şəkildə yaşayırıq. Biz klassik kompüterlərin praktik imkanlarından kənarda olan və statistik etibarlılıqla onun nə qədər sədaqətlə yerinə yetirildiyini müəyyən edən kvant hesablamasını nümayiş etdirdik. Bu mərhələ alimlərə, inkişaf etdiricilərə və müəssisələrə klassik olaraq əldə edə biləcəyimizdən daha çox problemlərə miqyaslandıqca kvant kompüterlərinə etibar etmək üçün yeni bir təməl verir.”

Tədqiqatçılar bir çox aparıcı klassik simulyasiya metodlarının eyni tapşırığı yerinə yetirərkən qadağanedici işləmə müddətləri ilə qarşılaşdıqlarını aşkar etdilər.

Müqayisə üçün, IBM kvant kompüteri hesablamanı təxminən 15 dəqiqəyə başa çatdırdı.

Daha Böyük və Daha Etibarlı Kvant Kompüterlərinə Doğru Bir Addım

Kvant hesablamasının daha böyük miqyaslarda faydalı olması üçün təkcə sürət kifayət deyil. Tədqiqatçılar həmçinin səhvləri aradan qaldırmağın və kvant sisteminin etibarlı nəticə verdiyinə əmin olmağın yollarına ehtiyac duyurlar.

Bu təcrübə, genişmiqyaslı məntiqi kvant hesablamasını praktik klassik simulyasiyadan kənarda olan bir hesablamanın etibarlılığını qiymətləndirmə metodu ilə birləşdirərək hər iki məqsədə eyni anda çatır.

Xəta düzəlişi və etibarlı yoxlama kvant kompüterlərinin daha çətin problemlərə doğru miqyaslandırılması üçün vacib hesab olunur və bu da yeni nümayişi bu məqsədə doğru vacib bir addım halına gətirir.