Квантовый барьер пал? Чип Google Willow решает проблему исправления ошибок, с которой не справились другие

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Мир стоит на пороге революции, вестником которой становятся квантовые компьютеры. Эти устройства, оперирующие не привычными битами, а загадочными кубитами, обещают вычислительные мощности, недостижимые для классических машин. Однако на пути к этой светлой перспективе стоит серьезное препятствие — ошибки. Квантовые системы чрезвычайно хрупки и подвержены влиянию малейших возмущений, что приводит к искажению данных и, как следствие, к неверным результатам.

Решением этой проблемы, по мнению ученых, является квантовая коррекция ошибок. Суть её заключается в распределении информации по множеству кубитов, что позволяет выявлять и исправлять ошибки, не нарушая при этом ход вычислений. Представьте, что вместо одного хрупкого сосуда вы используете целую сеть взаимосвязанных ёмкостей. Если в одной из них возникнет течь, система сможет перераспределить жидкость и сохранить содержимое.

Квантовый чип, иллюстрация
Квантовый чип, иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Однако реализовать подобную систему на практике невероятно сложно. Дополнительные кубиты, необходимые для коррекции, сами по себе могут стать источником ошибок. Получается замкнутый круг: мы пытаемся исправить ошибки, добавляя новые, которые, в свою очередь, требуют исправления.

До недавнего времени считалось, что достижение так называемого «порога» — ситуации, когда система корректирует больше ошибок, чем создает, — практически невозможно. И вот, команда Google Quantum AI под руководством Хартмута Невена заявляет о прорыве. В статье, опубликованной в престижном журнале Nature, ученые описывают квантовый процессор нового поколения под кодовым именем Willow, который, по их утверждению, способен преодолеть этот злополучный порог.

Willow — это не просто очередной прототип. Он построен на архитектуре сверхпроводящих кубитов и способен выполнять коррекцию ошибок, используя так называемый поверхностный код. В ходе экспериментов, длившихся на протяжении нескольких часов, система демонстрировала стабильную работу, декодируя ошибки в реальном времени. Более того, ученые показали, что с увеличением размера поверхностного кода (фактически, с увеличением количества кубитов, задействованных в коррекции) частота логических ошибок уменьшается экспоненциально.

Это означает, что, по крайней мере в рамках эксперимента, Willow действительно исправляет больше ошибок, чем создает. Достижение порога коррекции — это не просто технический триумф, а принципиально важный шаг на пути к созданию полноценных, отказоустойчивых квантовых компьютеров.

Квантовый чип, иллюстрация
Квантовый чип, иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Если команде Невена удастся масштабировать свою технологию, это открывает двери для запуска действительно сложных квантовых алгоритмов, способных решать задачи, непосильные даже самым мощным суперкомпьютерам. Речь идет о моделировании новых материалов, разработке лекарств, взломе современных систем шифрования и многом другом.

Конечно, до практического применения квантовых компьютеров еще далеко. Willow — это пока лишь лабораторный образец, и предстоит решить множество инженерных и технологических задач, прежде чем подобные системы станут доступны за пределами исследовательских центров. Однако работа Google Quantum AI дает надежду на то, что квантовая эра не за горами, и порог ошибок, долгое время сдерживавший прогресс, наконец-то преодолен.

2 комментария

Добавить комментарий

B
Очередной прорыв и революция. На Хабре недавно вышла статья о реальном положении дел и достижений квантовых компьютеров. Если коротко, то они ничего не могут.
П.с. если тут реально прорыв, то вместо тысячи слов просто показали бы реальную производительность в конкретных задачах. Когда выйдет рабочий квантовый компьютер, тогда и поговорим. Уже утомили прорывами, пока только пукан рвет от раздражения.
П.п.с есть мнение, что квантовые компьютеры потому и нельзя сделать, что они имеют принципиально непреодолимую проблему с накоплением ошибок, чем сложнее такой компьютер тем он бесполезнее. И все предыдущие заявления о превосходстве оказались ложью.
KuramoriReika
Вряд ли что-то выйдет. Банально экономический коллапс случится раньше появления реальных промышленных образцов. Экономика США это колос на глиняных ногах, она развалится гораздо быстрее

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Задача об „одном камне“: как устроена 3D-фигура, способная заполнить все пространство без единого повтора

Если вымостить бесконечную плоскость стандартной квадратной плиткой, рисунок неизбежно начнет повторяться. Достаточно сместить всю сетку на ширину одного элемента вдоль любой из сторон, и узор...

Белая «шерсть» выросла на мёртвой ветке за одну морозную ночь: что такое ледяные волосы и при чём здесь гриб

Иногда лес зимой устраивает почти невозможный фокус. Вечером на земле лежит обычная тёмная ветка, местами уже подгнившая, а утром она оказывается покрыта белой пушистой «шерстью». Если...

Вселенной нужен дефект времени, чтобы спасти гравитацию: почему признание сбоев в пространстве-времени заменяет теорию струн

В 2023 году британский физик-теоретик Джонатан Оппенгейм заключил публичное пари со своими коллегами — Карло Ровелли из Марсельского университета и Джеффом Пенингтоном из Калифорнийского...

Ёж намазывает собственные иголки пенистой слюной: странное поведение, которое легко принять за болезнь

Иногда ёж устраивает зрелище, которое способно всерьёз напугать человека. Он внезапно начинает облизывать или жевать какой-нибудь предмет, затем у него во рту появляется густая беловатая пена,...

Насколько умны гориллы? Что показали наблюдения в лесу и опыты

Самка гориллы подошла к воде и попробовала войти. Через несколько шагов она вернулась: оказалось глубоко. Я представляла себе, что дальше она просто обойдёт водоём. Но горилла взяла ветку, стала...