Computerele cuantice sunt la un pas să își corecteze propriile greșeli, spun cercetătorii

Adaugă-ne ca sursă preferată

Urmărește-ne in Discover

Computerele cuantice promit un progres incredibil în ceea ce privește performanța, dar o mare parte din această promisiune este încă blocată ca potențial. Computerele cuantice pe care le avem astăzi sunt prototipuri relativ mici, limitate, a ceea ce ar putea fi posibil în cele din urmă.

Una dintre provocările majore pentru extinderea tehnologiei cuantice este necesitatea de a construi toleranța la erori: a fi capabil să identifice și să remedieze erorile în același timp în care computerul își execută calculele.

Acum, cercetătorii din SUA au publicat un nou studiu care demonstrează parțial modul în care ar putea funcționa corectarea erorilor în timp real.

Echipa a creat un sistem în două etape conceput atât pentru a introduce haosul, cât și pentru a-l corecta, care este același mecanism de bază necesar pentru toleranța la erori.

„Pentru a construi un computer cuantic tolerant la erori, trebuie să facem aceste verificări și corecții nu doar o dată sau de două ori, ci de un număr imens de ori în timpul unui calcul”, spune fizicianul Jedediah Pixley, de la Universitatea Rutgers din SUA.

O provocare majoră pentru tehnologia cuantică

Computerele clasice rulează pe biți, care sunt setați ca 1 sau 0. Qubitii din interiorul computerelor cuantice pot fi 1, 0 sau oriunde între ele.

Qubiții sunt, de asemenea, incredibil de delicați și foarte susceptibili la interferențe din variabilele de mediu, cum ar fi căldura sau mișcarea. De aceea corectarea erorilor este atât de importantă.

Pentru a testa noua lor abordare, cercetătorii au folosit un procesor IBM Quantum Heron de 156 qubit, conectând împreună până la 100 qubiți simultan. Sistemul a fost apoi configurat cu două sarcini alternative: răspândirea haosului prin sistem și controlul (adică resetarea acolo unde este necesar).

„Provocarea nu a fost pur și simplu să măsoare un qubit, ci să o facă în mod repetat în timp ce restul procesorului a continuat să funcționeze”, spune fizicianul Maika Takita, de la IBM, potrivit ScienceAlert.

Un comportament colectiv

Cercetătorii au schimbat echilibrul dintre codare și resetare în timpul experimentelor lor. Pe măsură ce s-au adăugat mai mulți qubiți, punctul de cotitură a devenit mai bine definit, fiind un adevărat efect cuantic și o tranziție de fază, cum ar fi apa care se transformă în gheață într-un mod unificat.

„Acordul dintre experiment și teorie a arătat că aceasta nu a fost o caracteristică accidentală a unui circuit mic. A fost un comportament colectiv care a apărut în sistemul cuantic”, spune fizicianul Haining Pan, de la Universitatea din Florida.

Computerele cuantice nu vor deveni gadgeturi standard de uz casnic, cum ar fi computerele obișnuite, în curând, dar vor ajuta la sarcini de procesare a informațiilor la nivel înalt, incredibil de complexe: testarea dezvoltării medicamentelor, prognozarea vremii, simularea materialelor, alimentarea AI și multe altele.

Cercetarea a fost publicată în Nature Physics.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Pentru prima dată, un computer cuantic a citit și a analizat un genom viral

Cercetătorii de la Oxford au creat un computer cuantic care greșește doar o dată la 6,7 milioane de operațiuni

Noul computer cuantic de la Google face calcule cât alții în 47 de ani

Cel mai mare computer cuantic din lume, dezvăluit de IBM. Cât de aproape suntem de supremația cuantică?