IBMning yangi kashfiyoti: kvant komputerlari rivojlanmoqda

Sizga birnarsa aytmoqchiman — kvant kompyuterlar dunyosida juda qiziq voqealar bo'lyapti va men bunga chin dildan xursandman.

IBM va Chikago universiteti tadqiqotchilari o'z kvant kompyuterida bir hisob-kitobni 15 daqiqada bajarishdi. Shu bilan bir xil hisob-kitobni odatiy kompyuterlar qancha vaqtda qilar edi? Javob: bunchalik uzoqki, bu deyarli abadiyotga teng.

Bu "kvant ustunligi"mi yoki "kvant afzalligi"? Qanday atash kerak?

Bir necha yil oldin Google shunga o'xshash narsaga erishganida "kvant ustunligi" haqida eshitgandirsiz. Lekin bu bahsli masala edi. Tanqidchilar shuni ko'rsatdiki, kvant kompyuter klassik kompyuterlar qila olmaydigan narsani qildi, ammo u "masala" aslida hech qachon foydali bo'lmadi. Bu shunchaki ko'rsatish edi.

IBM e'loni farqli bo'lgani shundaki — ular "kvant afzalligi" haqida gapiryapti va bu to'g'ri yondashuv deb o'ylayman. Ular faqat qiyin narsani qilmadilar — ular tasdiqlash muammosini ham yechishni boshlashdi.

Tasdiqlash Muammosi: Kvant Kompyuterga Qanday Ishonch Mumkin?

Bu yerda kvant kompyuterlar haqida juda qiziq paradox bor: asosiy maqsad klassik kompyuterlar echolmaydigan masalalarni yechish. Ammo agar klassik kompyuter yechimini topa olmasa... kvant kompyuter to'g'ri javob berganini qanday bilamiz?

Bu sohada jiddiy muammo bo'lib kelgan. Kvant hisoblashini ishga tushirishingiz mumkin, lekin natijani tekshirish usuli bo'lmasa, javob to'g'ri yoki bekor ekanini qanday bilasiz?

IBM guruhi bu muammoni aqlli yo'l bilan yechdi. Ular yangi usul ishlab chiqdilar — bu usul muammoni hali ham kvant uchun qiyin qilib qoldirdi, lekin shunday tuzilma qo'shdilarki, hisoblash davomida xatolar paydo bo'lganini tekshirish mumkin.

Chikago universitetidan professor Bill Fefferman shunday dedi: "Tasdiqlash — eksperimental kvant afzalligini ishonchli o'rnatishdagi eng katta muammolardan biri." Va aynan shuni hal qilishdi.

Xato Tuzatish: Muxandislik Mo''jizasi

Bu yerda texnik jihatdan juda ta'sirli natija bor.

Guruh 70 ta mantiqiy qubit bilan ishladi. Agar siz bu sohada yangi bo'lsangiz, "qubit — bu qubit, nima farqi bor?" deysiz — ammo yo'q. Bular xom, zaif qubitlar emas. Ular mantiqiy qubitlar — ya'ni kvant axborotini xatolardan himoya qilishga yordam beradigan aqlli usulda kodlangan.

Buni shunday tasavvur qiling: bitta mo''rt tuxumga tayanish o'rniga, siz diqqat bilan joylashtirilgan tuxumlar guruhini kuzatyasiz — agar bittasi sindsa, sistem o'zi aniqlaydi va tuzatadi.

Shu 70 ta mantiqiy qubit bilan ular 2,400 dan ortiq ikki-qubit operatsiyasini va 500 ga yaqin T qo'shiqlarini bajardilar. Bu juda ko'p kvant operatsiyasi. Natija esa? Mantiqiy xato darajasi asosiy fizik xato darajasidan 10 baravar past edi.

Bu juda muhim yutuq. Bu xato tuzatish real miqyosda ishlayapti.

Bu Umuman Nimani Anglatadi?

Sizga yolg'on gapirmayman — bu kvant kompyuterlar yaqin kunda noutbuklaringizni almashtiradi degani emas. Hali tadqiqot bosqichidamiz va "klassik jihatdan echib bo'lmaydigan masalalarni yechish" — bu "insoniyatga foydali masalalarni yechish" bilan bir xil emas.

Ammo meni hayratga soladigan narsa shuki: asosni qurilayotganini kuzatayapmiz. IBM'dan Jay Gambetta shunday dedi: "Biz endi kvant afzalligi davrida qat'iy turibmiz."

Va u optimism bilan aytgani to'g'ri deb o'ylayman. Biz faqat qiyin narsalarni qila oladigan kvant kompyuterlar yaratmayapmiz. Biz qiyin narsalarni ishonchli qila oladigan kompyuterlar yaratayapmiz va — eng muhimi — ular to'g'ri qilayotganini tasdiqlay olasiz.

Mana uchta muhim element: tezlik, ishonchlilik va tasdiqlanishi.

Bu tajriba sxemalari va natijalari Quantum Advantage Tracker orqali ochiq joylashgan, ya'ni boshqa tadqiqotchilar ularni o'rganishi, ustiga qurishi va sohani tezroq rivojlantirishi mumkin.

Mening Fikrim

Men yillar davomida kvant kompyuterlar haqida kuzatib kelaman va bu sohada ko'p "besh yildan keyin bo'ladi" tipidagi gaplar bo'lgan. Ammo vaqti-vaqti bilan shunday narsa sodir bo'ladiki, o'ylaysiz: "Voy, ha, bu haqiqatan ham rivojlanmoqda."

Bu shunday lahzalardan biriga o'xshaydi.

Miqyos (70 ta mantiqiy qubit), unumdorlik (10 baravar xato kamayishi) va tasdiqlash (natijalarga haqiqatan ishonch mumkin) — bu faqat kichik qadam emas. Bu muhim progress.

Kuzatib boraman. Va samimiy aytganda — ehtiyotkorcha optimistman: kvant kompyuterlar oxir-oqibat voyaga yetmoqda.