Кванттық серпіліс: IBM Heron процессорында логикалық кубиттердің өмір сүру деңгейі 96% жетті
Кванттық есептеулер жаңа дәуірдің табалдырығында тұр, мұндағы негізгі фактор – ақауға төзімділік. Соңғы эксперименттер барысында IBM Quantum Heron r2 алдыңғы қатарлы 156-кубиттік асқын өткізгіш процессорында әсерлі нәтижеге қол жеткізілді: қателерді түзетудің бір циклінде логикалық кубиттердің тірі қалу көрсеткіші 90%-дан төмен деңгейден 96%-ға дейін көтерілді. Бұл бізді практикалық, ауқымды кванттық жүйелерге жақындататын маңызды қадам.
Бас жау – «бос тұру шуы»
Ақауға төзімді кванттық есептеулер (FTQC) дәуіріне арналған тұрақты машиналарды құру жолындағы басты кедергі – «бос тұру шуы» деп аталатын құбылыс. Қазіргі құрылғыларда қателерді түзету үшін жүйе үнемі ішкі тексерулер жүргізуге мәжбүр. Алайда осындай үзілістер кезінде процессордың қалған компоненттері тұрақтылығын жоғалтады, бұл жаңа ақаулардың пайда болуына әкеледі. Бұл парадокс – қатені түзету әрекеті жаңа қателерді тудырады – ұзақ уақыт бойы күрделі мәселе болып қалды.
Түзетудің жаңа архитектурасы
Бұл мәселені шешу үшін физиктер қателерді түзету схемаларының архитектурасын толығымен қайта өңдеді. Басты мақсат – есептеулерді тоқтату уақытын түбегейлі қысқарту. Алгоритмдерді оңтайландыру және процесті терең қайта құрылымдау арқылы логикалық кубиттердің тірі қалу көрсеткішін 96%-ға дейін көтеру мүмкін болды. Мұндай түзету процесі есептеулердің әрбір кезеңінде бірнеше рет қайталанатынын және әрбір бос тұру секунды тұрақтылықтың ықтимал жоғалуы екенін түсіну маңызды.
Нәтиже бір процессорда зертханалық жағдайда алынғанымен, оның сала үшін маңызын асыра бағалау қиын. Дәл ауқымдылық пен ақауға төзімділік кванттық есептеулердің басты кедергілері болып қала береді. Бұған дейін, маусым айында, IBM корпорациясы кванттық қателерді түзету саласында алға жылжыған болатын, ал қазір біз нақты, өлшенетін прогресті көріп отырмыз. Компания сонымен қатар 2026 жылдың соңына қарай кванттық артықшылықтың алғашқы расталған жағдайларына қол жеткізуді жоспарлаған.
Сарапшының пікірі: 96% тірі қалу көрсеткішіне қол жеткізу – бұл жай ғана сан емес. Бұл «бос тұру шуын» жай ғана басып тастауға емес, бақылауға болатындығының дәлелі. Егер бұл тәсілді мыңдаған кубиттерге ауқымдау мүмкін болса, біз кванттық жарыста нағыз бетбұрыстың куәсі боламыз. Инвесторлар мен әзірлеушілерге осы технологияның дамуын мұқият қадағалау ұсынылады – ол криптография мен жоғары өнімді есептеулердің болашағына тікелей әсер етеді.