Кванттық есептеулердегі серпіліс: IBM Heron процессорындағы логикалық кубиттер 96% өмір сүру деңгейіне жетті
Сидней университетінің зерттеушілер тобы IBM инженерлерімен бірлесіп, ақауға төзімді кванттық есептеулер саласында айтарлықтай алға жылжыды. Олар IBM Quantum Heron r2 алдыңғы қатарлы 156-кубиттік асқын өткізгіш процессорында логикалық кубиттердің сақталуын 96%-ға дейін арттыра алды. Бұл нәтиже қазіргі кванттық физиканың ең өткір мәселелерінің бірін шешетін түбегейлі жаңа қателерді түзету механизмін енгізудің арқасында қол жеткізілді.
Кванттық машиналардың тұрақты жұмысына басты қауіп «бос тұру шуы» деп аталатын құбылыс болып қала береді. Ол жүйе кубиттердің аралық өлшемдерін жүргізу үшін есептеулерді тоқтатуға мәжбүр болған сәттерде пайда болады — бұл қателерді анықтау және түзету үшін өте маңызды процедура. Мәселе мынада: осы үзілістер кезінде процессордың қалған компоненттері когеренттілігін жоғалтады, бұл жаңа ақауларды тудырып, түзету жұмыстарын жоққа шығарады.
Бұл тұйық шеңберді бұзу үшін физиктер қателерді түзету схемаларының архитектурасын толығымен қайта өңдеді. Негізгі жаңалық есептеулердің «мұздатылған» күйде болатын уақытын түбегейлі қысқарту болды. Алгоритмдерді оңтайландыру бір қателерді түзету циклінде логикалық кубиттердің өмір сүру көрсеткішін 90%-дан төмен деңгейден әсерлі 96%-ға дейін көтеруге мүмкіндік берді. Жоба жетекшісі Стивен Бартлетттің айтуынша, бұл процесс жұмыстың әрбір кезеңінде қайталанады, ал мәжбүрлі бос тұру сенімді жүйелерді құруға елеулі кедергі болып табылады.
Зертханадан өнеркәсіптік ауқымға дейін
Бұл нәтиже бір процессорда бақыланатын зертханалық жағдайларда алынғанымен, оның сала үшін маңызын асыра бағалау қиын. Масштабталу және ақауға төзімділік кванттық компьютерлерді практикалық қолдану жолындағы басты кедергілер болып қала береді. Бұған дейін IBM кванттық қателерді түзетуде алға жылжып, 2026 жылдың соңына қарай кванттық артықшылықтың алғашқы расталған жағдайларына қол жеткізуді жоспарлаған болатын. 96% сақталуға қол жеткізу — бұл жай ғана сан емес; бұл тұрақты кванттық есептеулерге апаратын жолдың шынайы екендігін көрсету, дегенмен ол одан әрі іргелі зерттеулерді қажет етеді.
Сарапшының пікірі: Сала декогеренциямен күресудің жолдарын бұрыннан іздеп келеді, ал «бос тұру шуы» мәселесін шешу — шикі есептеу қуатын арттырмай-ақ дәлдікті жоғарылатудың ең талғампаз тәсілдерінің бірі. Егер бұл әдісті мыңдаған кубиттері бар процессорларға масштабтау мүмкін болса, біз көптеген аналитиктер болжағаннан ертерек коммерциялық пайдалы кванттық машиналардың пайда болу мерзімдерінің жеделдеуін көре аламыз.