IBM anunță un progres major! Revoluția digitală atinge un nou nivel

Calculul cuantic este pe punctul de a duce revoluția digitală la un nou nivel, odată cu progresul IBM în detectarea erorilor de calcul cuantic.

Procesarea turboalimentată vine cu promisiunea de a diagnostica instantaneu afecțiunile de sănătate și de a asigura dezvoltarea rapidă de noi medicamente; accelerarea semnificativă a timpului de răspuns în sistemele AI pentru astfel de operațiuni sensibile la timp, cum ar fi conducerea autonomă și călătoria în spațiu; optimizarea controlului traficului în orașele aglomerate; ajutarea aeronavelor să navigheze mai bine în turbulențe extreme; accelerarea prognozei meteo care pregătește mai bine localitățile care se confruntă cu potențiale dezastre; și optimizarea sistemelor lanțului de aprovizionare pentru timpi de livrare mai eficienți și economii de costuri.

Dar nu am ajuns încă acolo. Unul dintre cele mai mari obstacole cu care se confruntă operațiunile cuantice este detectarea erorilor de calcul cuantic.

Prin ce diferă computerele cuantice de cele clasice?

Prețul pentru operațiuni mai rapide în sistemele cuantice este o rată de eroare mai mare. Calculatoarele cuantice sunt foarte susceptibile la zgomot, cum ar fi semnalele electromagnetice, schimbările de temperatură și perturbațiile din câmpul magnetic al Pământului. Un astfel de zgomot declanșează erori.

Qubiții, componentele specifice calculului cuantic, sunt ei înșiși predispuși la erori. Defecțiunile de frecvență, nivelurile de energie și puterea de cuplare pot cauza calcule greșite, scrie Phys.org.

Spre deosebire de biții standard de computer care sunt copiați în mod fiabil de cele mai multe ori, qubiții, prin însăși natura lor, nu pot fi clonați fără a fi introduse erori. Biții stochează cu ușurință stări binare copiate, în timp ce qubiții stochează date într-o stare cuantică matematică complexă care poate fi perturbată în timpul copierii. În plus, qubiții îmbătrânesc rapid, iar deteriorarea poate introduce și ea erori.

Cercetătorii de la IBM Quantum spun că au dezvoltat un sistem care îmbunătățește detectarea erorilor în calculul cuantic. „Corectarea erorilor clasică standard trebuie doar să corecteze erorile de schimbare a biților”, a spus cercetătorul Sergey Bravyi, de la IBM.

„Calculatoarele cuantice trebuie să corecteze mai multe tipuri de erori, cum ar fi erorile de fază care pot corupe informațiile cuantice suplimentare pe care le transportă qubiții… Tehnicile trebuie și să corecteze erorile fără a putea copia stări cuantice necunoscute și fără a distruge starea cuantică de bază”, a continuat el.

Detectarea erorilor de calcul cuantic, mai eficientă datorită unor noi coduri

În lucrarea lor de cercetare, cercetătorii IBM au descris un proces despre care spun că reduce foarte mult arsenalul necesar utilizat în prezent în calculul cuantic pentru a detecta erorile.

Codurile standard de suprafață au fost de mult timp folosite cu succes pentru corectarea erorilor. Acestea sunt grile bidimensionale care seamănă cu o tablă de șah. Corectarea eficientă a erorilor pentru qubiți este mai dificilă.

Bravyi spune că mulți experți estimează că calculul cuantic tolerant la erori ar necesita milioane de qubiți, „un număr despre care credem că este prea mare pentru a fi practic în acest stadiu de dezvoltare”. Soluția IBM, cod îmbunătățit și o reproiectare a plasării qubiților, obține rezultate care necesită o zecime din numărul de qubiți fizici utilizați în prezent pentru corectarea erorilor.

„Corectarea practică a erorilor este departe de a fi o problemă rezolvată”, au recunoscut cercetătorii într-o lucrare publicată pe serverul de preprint arXiv.

„Cu toate acestea, aceste noi coduri și alte progrese în domeniu ne sporesc încrederea că calculul cuantic tolerant la erori nu este doar posibil, ci este posibil fără a fi nevoie să construim un computer cuantic nerezonabil de mare”, spun oamenii de știință.

Abordarea lor funcționează în prezent doar pe memoria cuantică și nu pe puterea de calcul. „Aceste tehnici sunt o piatră de temelie către o lume a calculatoarelor tolerante la erori și acest nou cod aduce lumea mai aproape de ele. Este un rezultat promițător care ne arată unde ar trebui să căutăm în continuare coduri și mai bune de corectare a erorilor”, a declarat Bravyi.

Vă recomandăm să citiți și:

Apple cere un brevet pentru iPhone-ul pe care îl poți rula „ca pe o clătită”

Hackerii au creat rivalul lui ChatGPT

Universitatea Harvard va folosi un instructor AI pentru a le preda studenților

Stocarea pe hard-diskuri va deveni curând istorie, spune un expert