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

Вселенная оказалась на 306 миллионов лет моложе: как комковатая структура космоса объяснила поведение темной энергии

В современной астрофизике назрел кризис, затрагивающий самые основы нашего понимания мироздания. В центре этого кризиса находится фундаментальное противоречие, которое исследователи называют...

Почему медвежатина может быть опасной даже после 45 дней в морозилке

На семейной встрече приготовили мясо медведя, которое до этого 45 дней лежало в морозилке. Казалось бы, времени достаточно. Но вскоре у шести участников обнаружили трихинеллёз. Двое из них...

Белки возрастом 160 млн лет уничтожают современные супербактерии: как одна ошибка создала природный антибиотик

В организме млекопитающих защиту от инфекций обеспечивают сотни различных соединений. Одно из самых распространенных среди них — белок лактоферрин. Он присутствует в материнском молоке,...

В дикой природе стали появляться гибриды белого и бурого медведей. Как это вообще стало возможным

Белый и бурый медведи обитают в разных условиях и заметно отличаются внешне и образом жизни. Тем удивительнее, что в природе встречаются их гибриды, унаследовавшие признаки обоих родителей. Но как...

Музыкальный центр Sony MHC-RX50: один из самых узнаваемых в 1997 году

Минисистема MHC-RX50 появилась на пике популярности музыкальных центров. Она вошла в число самых узнаваемых и популярных моделей среднего класса своей эпохи, наряду с Panasonic SC-AK40, Aiwa...

Ученые показали лицо первого представителя нашего вида: как выглядел Homo sapiens 300 тысяч лет назад

Около 315 тысяч лет назад на севере Африки жили люди, которых сегодня считают древнейшими известными представителями Homo sapiens. Международная группа исследователей восстановила внешность одного...