Startup-ul Quantum Computing spune că va învinge IBM la corectarea erorilor

Marți, startup-ul de calcul cuantic Quera a prezentat o foaie de parcurs care va aduce corectarea erorilor în calculul cuantic în doar doi ani și va permite calcule utile folosindu-l până în 2026, cu ani înaintea când IBM intenționează să ofere echivalentul. În mod normal, acest gen de lucruri ar trebui respins ca hype. Cu excepția faptului că compania este Quera, care este un spin-off al laboratorului Harvard Universeity care a demonstrat capacitatea de a identifica și gestiona erorile folosind hardware care este similar în design cu ceea ce construiește Quera.

De asemenea, notabil: Quera folosește același tip de qubit pe care îl are un startup rival, Atom Computing deja scalat până la peste 1.000 de qubiți. Așadar, deși anunțul ar trebui privit cu prudență – mai multe companii au promis o extindere rapidă și apoi nu au reușit să-l ofere – există câteva motive pentru care ar trebui să fie privit cu seriozitate.

E o capcana!

Qubiții actuali, indiferent de designul lor, sunt predispuși la erori în timpul măsurătorilor, operațiilor sau chiar atunci când stau pur și simplu acolo. Deși este posibil să se îmbunătățească aceste rate de eroare, astfel încât să se poată face calcule simple, majoritatea oamenilor din domeniu sunt sceptici că va fi vreodată posibil să scadă aceste rate suficient pentru a face calculele elaborate care ar îndeplini promisiunea calculului cuantic. Consensul pare să fie că, în afara câtorva cazuri marginale, calculul util va necesita qubiți corectați de eroare.

Qubiții corectați de erori răspândesc biți individuali de informații cuantice pe mai mulți qubiți hardware și îi conectează cu qubiți suplimentari care permit identificarea și corectarea erorilor. Ca rezultat, acești „qubiți logici” pot necesita o duzină sau mai mulți qubiți hardware pentru a funcționa suficient de bine pentru a fi utili. Deci, activarea acestui lucru înseamnă generarea de hardware cu mii sau zeci de mii de qubiți, fiecare cu o rată de eroare suficient de scăzută pentru a ne asigura că putem detecta și corecta orice defecțiuni înainte ca acestea să strice calculele.

IBM și câțiva dintre concurenții săi folosesc dispozitive electronice numite transmoni ca qubiți hardware. Transmoniile sunt relativ simplu de controlat, iar calitatea lor s-a îmbunătățit iterativ pe măsură ce companiile obțin experiență în fabricarea dispozitivelor. Dar au nevoie de cabluri voluminoase pentru a controla și sunt suficient de mari încât orice procesor cuantic util va necesita integrarea mai multor cipuri care conțin transmoni.

Quera și alte companii au optat pentru qubiți bazați pe atomi neutri, cu atomi individuali ținuți în capcane formate din fascicule laser. Acestea au mai multe avantaje. Spre deosebire de transmonii, atomii nu suferă de variații de la dispozitiv la dispozitiv și sunt incredibil de compacti – multe mii pot fi ținuți într-un centimetru pătrat. Qubiții bazați pe spin-ul unui nucleu atomic își păstrează, de asemenea, informațiile pentru un timp relativ lung înainte de a suferi o eroare (cu „timp lung” însemnând aici mai mult de o secundă). Operațiile și citirile pot fi, de asemenea, efectuate folosind lasere, eliminând orice problemă de cablare.

În cele din urmă, atomii pot fi mutați, permițând posibil ca orice atom să fie încurcat cu oricare altul. Acest lucru oferă un grad de flexibilitate care este imposibil cu cablarea permanentă utilizată pentru conectarea transmisiilor.