Кванттық есептеулердегі серпіліс: IBM Heron процессорында логикалық кубиттердің сақталуы 96% жетті
Кванттық есептеулер практикалық іске асыруға жақындап келеді: IBM-мен бірлескен зерттеушілер тобы логикалық кубиттердің тұрақтылығын айтарлықтай арттырды. Қателерді түзетудің жаңа механизмі IBM Quantum Heron r2 кванттық процессорының соңғы моделінде кубиттердің өмір сүру деңгейін 96%-ға дейін көтеруге мүмкіндік берді.
Істен шығуға төзімді кванттық есептеулерге (FTQC) жолдағы басты кедергі «бос тұру шуы» деп аталады. Бұл мәселе жүйе қателерді түзету үшін кубиттерді аралық өлшеу жүргізген кезде пайда болады. Процессордың бір бөлігі тексерумен айналысқанда, қалған элементтер тұрақтылығын жоғалтады, бұл жаңа ақауларға әкеледі. Бұл есептеулердің сенімділігін елеулі түрде шектейтін тұйық шеңберді тудырады.
Бұл мәселені шешу үшін физиктер қателерді түзету схемаларының архитектурасын толығымен қайта өңдеді. Негізгі жетістік тексерулер кезінде есептеулерді тоқтату уақытын түбегейлі қысқарту болды. Жаңа әдістеме 156 кубиттік асқын өткізгіш IBM Quantum Heron r2 процессорында сыналды. Нәтижелер таңқаларлық: бір қателерді түзету цикліндегі логикалық кубиттердің өмір сүру көрсеткіші 90%-дан төменнен 96%-ға дейін өсті.
Жоба жетекшісі Стивен Бартлетт процессор элементтерінің мәжбүрлі бос тұруы есептеулердің әрбір кезеңінде бірнеше рет орын алатынын және сенімді жұмыс үшін «елеулі кедергі» болып табылатынын атап өтті. Бұл процесті оңтайландыру масштабтаудың кілті болып табылады.
Бұл нәтиже бір процессорда зертханалық жағдайда алынғанымен, зерттеу бағыты бүкіл сала үшін өте маңызды. Масштабталу және істен шығуға төзімділік кванттық үстемдік дәуіріне жолдағы басты кедергілер болып қала береді. Естеріңізге сала кетейін, бұған дейін IBM 2026 жылдың соңына қарай кванттық артықшылықтың алғашқы расталған жағдайларына қол жеткізу жоспарлары туралы мәлімдеген болатын.
Сарапшының пікірі: 96% сақталуға қол жеткізу – бұл жай ғана сан емес, коммерциялық тұрғыдан өміршең кванттық жүйелерді құрудағы маңызды қадам. Егер прогресс қарқыны сақталса, біз алдағы бірнеше жылда криптография мен материалтану саласында кванттық компьютерлердің алғашқы нақты қолданылуына куә бола аламыз.