Кванттық серпіліс: зерттеушілер IBM Heron процессорында логикалық кубиттердің 96% сақталуына қол жеткізді
Кванттық есептеулер әлемінде ақауға төзімді машиналар дәуірін айтарлықтай жақындата алатын оқиға болды. Сидней университетінің физиктер тобы IBM инженерлерімен бірлесіп, қателерді түзетудің жаңа механизмін ұсынды. Бұл механизм логикалық кубиттердің бір есептеу циклінде сақталу деңгейін 96%-ға дейін арттырды. Сынақ IBM Quantum Heron r2 флагмандық 156-кубиттік асқын өткізгіш процессорында жүргізілді.
Кванттық жүйелердің тұрақтылығына басты қауіп төндіретін фактор — «бос тұру шуы» деп аталады. Қазіргі архитектураларда қателерді түзету үшін процессор ішкі өлшемдер жүргізу үшін үнемі тоқтауға мәжбүр. Осы үзілістер кезінде қалған кубиттер когеренттілігін жоғалтады, бұл жаңа ақаулар тудырып, түзету жұмыстарын жоққа шығарады. Жақында ғана бұл әсер кванттық компьютерлерді практикалық қолдану жолындағы басты кедергілердің бірі саналды.
Бұл шектеуді еңсеру үшін ғалымдар түзету схемаларының архитектурасын толығымен қайта өңдеді. Негізгі жаңашылдық — бос тұру уақытын түбегейлі қысқарту: алгоритмдерді оңтайландыру өлшемдер сәтінде тұрақтылық жоғалтуды азайтуға мүмкіндік берді. Нәтиже таңқаларлық: логикалық кубиттердің бір циклде сақталу көрсеткіші 90%-дан төмен деңгейден 96%-ға дейін өсті. Бұл жай статистикалық жақсарту емес — бұл сапалық серпіліс, ол күрделірек және ұзаққа созылатын кванттық алгоритмдерді құруға мүмкіндік береді.
Жоба жетекшісі, Sydney Nano директоры Стивен Бартлетт есептеулердің әрбір кезеңінде мәжбүрлі үзілістер қайталанатынын және олардың теріс әсері жинақталатынын атап өтті. Бұл мәселені шешу — сенімді жұмыс үшін «елеулі кедергі» болды, енді ол ішінара жойылды.
Бұл нәтиженің зертханалық жағдайда бір процессорда және бір грант аясында алынғанын түсіну маңызды. Алайда, дәл масштабталу мүмкіндігі мен ақауға төзімділік сала үшін басты кедергілер болып қала береді. Осындай әрбір қадам бізді кванттық компьютерлер классикалық жүйелер қол жеткізе алмайтын міндеттерді шеше алатын сәтке жақындатады.
Еске сала кетейін, бұған дейін IBM 2026 жылдың соңына қарай кванттық артықшылықтың алғашқы расталған жағдайларына қол жеткізу жоспарларын жариялаған болатын. Логикалық кубиттердің 96% сақталуына қол жеткізу — компанияның осы мақсатқа кестеден озып бара жатқанының күшті сигналы.
Менің сараптамалық пікірім: «Бос тұру шуымен» күрестегі серпіліс — бұл кванттық есептеулерді эксперименталды ғылымнан инженерлік шындыққа айналдыратын дәл сол инкременталды инновация. 96% — бұл жай сан емес, бұл жүйеге деген сенім басталатын шек. Егер бұл тәсілді үлкенірек процессорларға масштабтау мүмкін болса, біз алдағы екі-үш жылда кванттық есептеулердің практикалық дәуірінің басталуына куә боламыз.