Кванттық қателерді түзетудегі серпіліс: IBM Heron жүйесінде логикалық кубиттердің өмір сүру деңгейі 96%-ға жетті
Кванттық есептеулер практикалық іске асыруға шешуші қадам жасауда. Зерттеушілер тобы IBM Quantum Heron r2 ең жаңа 156-кубиттік асқын өткізгіш процессорында логикалық кубиттердің сақталуын 96%-ға дейін арттыра алды. Бұл 90%-ға жетпеген алдыңғы көрсеткіштермен салыстырғанда айтарлықтай жақсарту болып табылады.
Ақауға төзімді кванттық есептеулерге (FTQC) жолдағы негізгі кедергі «бос тұру шуы» деп аталады. Ол жүйе қателерді түзету үшін кубиттерді аралық өлшеулер жүргізуге мәжбүр болғанда пайда болады. Осы үзілістер кезінде процессордың қалған компоненттері тұрақтылығын жоғалтып, жаңа ақаулар тудырады. Бұл қатені түзету әрекетінің өзі жаңа қателерді тудыратын тұйық шеңберді қалыптастырады.
Қателерді түзетудің жаңа архитектурасы
Бұл мәселені шешу үшін физиктер түзету схемаларының архитектурасын толығымен қайта өңдеді. Негізгі жаңалық есептеулердің мәжбүрлі тоқтау уақытын түбегейлі қысқарту болды. Алгоритмдерді оңтайландыру шу деңгейін төмендетіп қана қоймай, бір қателерді түзету циклінде логикалық кубиттердің дәлдігін 90%-дан 96%-ға дейін айтарлықтай арттыруға мүмкіндік берді.
Бұл процесс есептеулердің әрбір кезеңінде бірнеше рет қайталанады. Жоба жетекшісінің айтуынша, элементтердің мәжбүрлі бос тұруы сенімді жұмыс үшін елеулі кедергіге айналады. Нәтиже зертханалық жағдайда бір процессорда алынғанымен, оның сала үшін маңызын асыра бағалау қиын.
Бұл жетістік жай ғана нүктелік табыс емес. Бұл кванттық есептеулердің басты кедергілері болып қала беретін масштабталу мен ақауға төзімділікті жүйелі түрде жеңуге болатындығының көрсеткіші. Еске сала кетейін, бұған дейін IBM 2026 жылдың соңына қарай кванттық артықшылықтың алғашқы расталған жағдайларына қол жеткізу жоспарларын жариялаған болатын. Қателерді түзетудегі ағымдағы серпіліс бұл амбициялық мақсаттарды әлдеқайда нақты етеді.
Аналитик пікірі: Кубиттердің өмір сүру деңгейінің 90%-дан 96%-ға дейін артуы — бұл жай ғана сандар емес. Мұның артында бір сенімді логикалық кубитті құру үшін қажетті физикалық кубиттер санының экспоненциалды түрде азаюы тұр. Егер бұрын түзету үшін ондаған физикалық кубиттер қажет болса, енді базалық тұрақтылықтың жақсаруымен біз бұл үстеме шығындарды түбегейлі қысқарта аламыз. Дәл осындай инженерлік шешімдер, тек теориялық серпілістер ғана емес, практикалық кванттық компьютерлер дәуірін жақындатады.