Кванттық есептеулердегі серпіліс: IBM Heron процессорында логикалық кубиттердің өміршеңдігі 96% жетті
Кванттық есептеулер жаңа дәуірдің табалдырығында тұр, ал бұл жолдағы басты кедергі кубиттердің тұрақсыздығы болып қала береді. Дегенмен, соңғы зерттеулер бұл кедергіні еңсеруге болатынын көрсетіп отыр. IBM инженерлерімен тығыз байланыста жұмыс істейтін физиктер тобы әсерлі нәтижеге қол жеткізді: қателерді түзетудің бір циклі кезінде логикалық кубиттердің сақталуы 96%-ға дейін артты. Бұл бұрынғы көрсеткіштермен салыстырғанда елеулі секіріс, өйткені олар сирек 90%-дан асатын.
«Бос тұру шуы» мәселесі
Тұрақты кванттық есептеулердің басты жауы — «бос тұру шуы» деп аталатын құбылыс. Ол жүйе қателерді түзету үшін аралық өлшеулер жүргізу мақсатында негізгі есептеулерді тоқтатқан сәттерде пайда болады. Осы үзілістер кезінде қалған кубиттер өздерінің когеренттілігін жоғалтады, бұл жаңа ақауларға әкеледі. Негізінен, бір қатені түзету әрекеті бірнеше жаңа қатені тудырады.
Түзету схемаларының жаңа архитектурасы
Бұл мәселені шешу үшін зерттеушілер қателерді түзету схемаларының архитектурасын толығымен қайта қарастырды. Олар салдармен күресудің орнына, себепке шабуыл жасады — мәжбүрлі тоқтау уақытын түбегейлі қысқартты. Жаңа әдіс IBM Quantum Heron r2-нің озық 156-кубитті асқын өткізгіш процессорында сыналды. Алгоритмдерді оңтайландыру сақталу пайызын жай ғана көтеріп қана қоймай, оны сапалы түрде — 90%-дан төменнен 96%-ға дейін жеткізуге мүмкіндік берді.
Жоба жетекшісі Стивен Бартлетт дұрыс атап өткендей, түзету процесі есептеулердің әрбір кезеңінде бірнеше рет қайталанады. Бос тұрудың әрбір секунды жинақталып, сенімді жұмыс үшін «елеулі кедергіге» айналады. Дәл осы себепті үзіліс уақытын қысқарту сыни маңызды қадам болды.
Зертханадан шындыққа
Әрине, бұл нәтиже әзірге зертханалық жағдайда бір процессорда алынды. Бірақ бағыт дұрыс таңдалған. Масштабталу және ақауға төзімділік — кванттық индустрияның болашағы салынатын екі тірек. «Бос тұру шуы» мәселесін шешпей, практикалық, коммерциялық тиімді кванттық компьютерлерге көшу қол жетпес арман болып қала береді.
Аналитикалық пікір: Кубиттердің сақталуын 96%-ға дейін арттыру — бұл жай ғана сан емес. Бұл ақауға төзімді кванттық есептеулерге (FTQC) апаратын жол бар екенін және ол түбегейлі жаңа материалдарды жасауды қажет етпейтінін көрсету. 2026 жылдың соңына қарай кванттық артықшылыққа қол жеткізу мақсатын қойған IBM осындай инженерлік шешімдерге сүйенетіні анық. Егер прогресс қарқыны сақталса, біз кванттық машиналардың криптография мен материалтанудағы алғашқы практикалық қолданылуын күтілгеннен әлдеқайда ерте көре аламыз.