Кванттық есептеулердегі серпіліс: IBM Heron процессорында логикалық кубиттердің өміршеңдігі 96% жетті
Кванттық есептеулер жаңа белеске жақындап келеді. Сидней университетінің зерттеушілер тобы IBM инженерлерімен бірлесіп, ақауға төзімді кванттық жүйелерді құрудың негізгі элементі — логикалық кубиттердің тұрақтылығын айтарлықтай арттырды. Эксперименттер барысында IBM Quantum Heron r2 156-кубиттік озық асқын өткізгіш процессорында қателерді түзетудің бір циклінде логикалық кубиттердің өмір сүру көрсеткішін 90%-дан төмен деңгейден әсерлі 96%-ға дейін көтеруге қол жеткізілді.
Басты жау — «бос тұру шуы»
Тұрақты кванттық машиналарды жасау жолындағы негізгі кедергі — «бос тұру шуы» (idle noise). Бұл жүйе қателерді диагностикалау және түзету үшін кубиттерді аралық өлшеулер жүргізуге мәжбүр болған сәттерде пайда болады. Осы үзілістер кезінде процессордың қалған компоненттері кванттық когеренттілігін жоғалтады, бұл жаңа ақауларды тудырып, түзету жұмыстарын жоққа шығарады.
Бұл мәселені шешу үшін физиктер қателерді түзету схемаларының архитектурасын толығымен қайта өңдеді. Басты жаңашылдық — тексерулер кезінде есептеулерді тоқтату уақытын түбегейлі қысқарту. Алгоритмдерді оңтайландыру «бос тұру» кезеңдерін барынша азайтуға және соның нәтижесінде логикалық кубиттердің жұмыс дәлдігін күрт арттыруға мүмкіндік берді.
Практикалық маңызы мен болашағы
Жоба жетекшісі және Sydney Nano директоры Стивен Бартлетт қателерді түзету процесі есептеулердің әрбір кезеңінде қайталанатынын атап өтті. Қалған элементтердің мәжбүрлі бос тұруы сенімді жұмыс үшін «елеулі кедергіге» айналады. Жаңа әдіс бұл мәселені айтарлықтай жеңілдетуге мүмкіндік береді.
Нәтиже зертханалық жағдайда бір процессорда алынғанымен, оның сала үшін маңызын асыра бағалау қиын. Масштабталу және ақауға төзімділік кванттық компьютерлерді практикалық қолдану жолындағы басты кедергілер болып қала береді. 96% өмір сүру көрсеткішіне қол жеткізу — бізді FTQC (ақауға төзімді кванттық есептеулер) дәуіріне жақындататын маңызды қадам.
Еске сала кетейін, бұған дейін IBM 2026 жылдың соңына қарай кванттық артықшылықтың алғашқы расталған жағдайларына қол жеткізу жоспарларын мәлімдеген болатын. Бұл зерттеу компанияның декогеренция мен шудың іргелі мәселелерін шеше отырып, дұрыс бағытта қозғалып жатқанын көрсетеді.
Сарапшының пікірі: Қателерді түзетудегі серпіліс — сала күткен дәл осы нәрсе. 96% — бұл енді жай зертханалық қызық емес, алғашқы коммерциялық маңызды кванттық жүйелерді жасау туралы байыпты сөз қозғауға мүмкіндік беретін практикалық көрсеткіш. Егер оңтайландыру қарқыны сақталса, біз жұмыс істейтін прототиптерді көптеген аналитиктер болжағаннан ертерек көре аламыз.