Кванттық есептеулердегі серпіліс: IBM Heron процессорында логикалық кубиттердің өміршеңдігі 96% жетті
Инженерлер мен физиктер ақауға төзімді кванттық жүйелерді құру жолында маңызды қадам жасады. IBM Quantum Heron r2-нің озық 156-кубиттік асқын өткізгіш процессорын қолдана отырып жүргізілген бірлескен зерттеулер барысында біз логикалық кубиттердің сақталуын қателерді түзетудің бір циклінде 96%-ға дейін арттыра алдық. Бұл әрең 90%-ға жеткен алдыңғы көрсеткіштермен салыстырғанда түбегейлі жақсарту болып табылады.
Ақауға төзімді кванттық есептеулер (FTQC) дәуіріне жолдағы негізгі кедергі «бос тұру шуы» деп аталады. Ол жүйе қателерді түзету үшін ішкі тексерулер жүргізуге мәжбүр болған сәттерде пайда болады. Кейбір кубиттер өлшеніп жатқанда, қалғандары кванттық когеренттілігін жоғалтады, бұл жаңа ақауларды тудырады. Бұл мәселе ұзақ уақыт бойы кванттық компьютерлерді масштабтаудағы басты кедергілердің бірі саналды.
Бұл шектеуді айналып өту үшін біз қателерді түзету схемаларының архитектурасын толығымен қайта өңдедік. Негізгі мақсат есептеулердің мәжбүрлі үзілістерінің уақытын түбегейлі қысқарту болды. Алгоритмдерді оңтайландыру шу деңгейін төмендетіп қана қоймай, логикалық кубиттердің тұрақтылығын айтарлықтай арттыруға мүмкіндік берді. 96% өмір сүру көрсеткіші – бұл жай зертханалық рекорд емес, кванттық схемаларды жобалаудағы жүйелік тәсіл іргелі физикалық шектеулерді еңсере алатынының дәлелі.
Sydney Nano директоры Стивен Бартлетт мұндай мәжбүрлі бос тұрулар есептеулердің әрбір кезеңінде бірнеше рет орын алатынын және оларды жою сенімді жұмыс үшін өте маңызды екенін атап өтті. Қазіргі нәтижелер бір процессорда бақыланатын жағдайларда алынғанымен, олар масштабтауға жол ашады. Дәл ақауға төзімділік және сапаны жоғалтпай кубиттер санын арттыру мүмкіндігі бүкіл сала үшін басты сын-қатерлер болып қала береді.
Естеріңізге сала кетейін, бұрын IBM 2026 жылдың соңына қарай кванттық артықшылықтың алғашқы расталған жағдайларына қол жеткізу жоспарларын жариялаған болатын. Бұл зерттеу қателерді түзету мәселесінің практикалық шешімі бар екенін көрсете отырып, бізді осы мақсатқа жақындатады.
Сарапшының пікірі: Бұл нәтиже – жай техникалық жеңіс емес, нарыққа кванттық есептеулер теориялық ізденістер сатысынан инженерлік жазықтыққа көшетіні туралы сигнал. Егер жақсарту қарқыны сақталса, біз алдағы 3-5 жыл ішінде алғашқы коммерциялық маңызды кванттық жүйелерді көре аламыз, бұл криптография және күрделі молекулаларды модельдеу саласындағы ландшафтты түбегейлі өзгертеді.