Кванттық серпіліс: IBM Heron процессорында логикалық кубиттердің өмір сүру деңгейі 96%-ға жетті
Сидней университетінің зерттеушілер тобы IBM инженерлерімен бірлесіп кванттық есептеулерде маңызды белеске қол жеткізді: логикалық кубиттердің өмір сүру көрсеткіші қателерді түзетудің бір циклінде 96%-ға дейін көтерілді. Бұл нәтиже IBM Quantum Heron r2 озық 156-кубитті асқын өткізгіш процессорында алынды.
Істен қорғалған кванттық есептеулерге (FTQC) жолдағы басты кедергі «бос тұру шуы» болып қала береді. Мәселе жүйе қателерді анықтау және түзету үшін кубиттердің аралық өлшемдерін жүргізген кезде туындайды — осы үзілістерде процессордың қалған компоненттері тұрақтылығын жоғалтып, жаңа ақаулар тудырады.
Бұл мәселені шешу үшін физиктер түзету схемаларының архитектурасын толығымен қайта қарады. Негізгі идея есептеулердің мәжбүрлі тоқтау уақытын түбегейлі қысқарту болды. Алгоритмдерді оңтайландыру және схемалардың жаңа конфигурациясының арқасында логикалық кубиттердің өмір сүруін 90%-дан төмен деңгейден 96%-ға дейін көтеру мүмкін болды. Бұл жай ғана инкременттік жақсарту емес — бұл сенімділіктегі сапалы секіріс.
Жоба жетекшісі, профессор Стивен Бартлетт түзету процесі есептеулердің әр кезеңінде қайталанатынын және әрбір бос тұру тұрақты жұмыс үшін «елеулі кедергіге» айналатынын атап өтті. Жаңа тәсіл бұл бос тұруларды барынша азайтуға мүмкіндік береді, бұл жүйені масштабтау үшін өте маңызды.
Практикалық маңызы мен перспективалары
Нәтиже бір процессорда зертханалық жағдайда алынғанымен, бұл зерттеу бағыты бүкіл сала үшін іргелі маңызға ие. Масштабталу және істен қорғалу кванттық компьютерлердің эксперименттік қондырғылар санатынан практикалық құралдар санатына өтуі үшін еңсеру қажет екі негізгі кедергі болып қалады.
Естеріңізге сала кетейін, бұған дейін IBM 2026 жылдың соңына қарай кванттық артықшылықтың алғашқы расталған жағдайларына қол жеткізу жоспарларын жариялаған болатын. Қателерді түзетудегі прогресс — дәл осы жоспарларды шындыққа айналдыра алатын фактор.
Менің талдауым: Өмір сүрудің <90%-дан 96%-ға дейін өсуі — бұл жай ғана сандар емес. Кванттық есептеулерде сенімділіктің әрбір пайызы күрделірек және ұзағырақ алгоритмдерге мүмкіндік ашады. Егер бұл әдістеме мыңдаған кубиттері бар процессорларға масштабталса, біз алдағы 2-3 жылда алғашқы шынымен пайдалы кванттық есептеулерді көре аламыз. Дегенмен, зертханалық прототиптен коммерциялық жүйеге дейінгі жол әлі де күрделі.