Кванттық түзетудегі серпіліс: IBM Heron жүйесінде логикалық кубиттердің өмір сүру деңгейі 96% жетті
Кванттық есептеулер практикалық іске асыруға тағы бір шешуші қадам жасауда. IBM Quantum Heron r2 156-кубиттік озық асқын өткізгіш процессорын қолдана отырып жүргізілген бірлескен эксперимент барысында менің командам және Сидней университетінің серіктестері қателерді түзетудің бір циклінде логикалық кубиттердің сақталуын 96%-ға дейін арттырды. Бұл 90%-дан аспайтын бұрынғы көрсеткіштермен салыстырғанда айтарлықтай жақсарту болып табылады.
Істен шығуға төзімді кванттық есептеулерге (FTQC) жолдағы басты кедергі «бос тұру шуы» болып қала береді. Мәселенің мәні мынада: қателерді түзету үшін жүйе кубиттердің ішкі өлшемдерін үнемі жүргізуге мәжбүр. Осы үзілістер кезінде процессордың қалған компоненттері тұрақтылығын жоғалтады, бұл жаңа ақауларды тудырады. Бұл қателерді түзетудің өзі тұрақсыздықтың көзіне айналатын тұйық шеңберді жасайды.
Бұл күрделі шеңберді үзу үшін біз түзету схемаларының архитектурасын толығымен қайта өңдедік. Негізгі мақсат есептеулердің мәжбүрлі бос тұру уақытын түбегейлі қысқарту болды. Алгоритмдерді оңтайландыру үзіліс уақытын азайтып қана қоймай, сонымен қатар жүйенің туындайтын кедергілерге төзімділігін айтарлықтай арттыруға мүмкіндік берді. IBM Heron r2-дегі нәтиже әсерлі: логикалық кубиттердің өмір сүру деңгейі 90%-дан төменнен 96%-ға дейін көтерілді.
Жоба жетекшісі бұл процесс бір реттік оқиға емес, есептеулердің әрбір кезеңінде қайталанатын цикл екенін атап өтті. Әрбір осындай мәжбүрлі бос тұру сенімді жұмыс үшін елеулі кедергі болып табылады. Нәтиже зертханалық жағдайда бір процессорда алынғанымен, зерттеу бағыты бүкіл сала үшін өте маңызды.
Жағдайдың менің талдауым
96% әсерлі зертханалық нәтиже болғанымен, коммерциялық пайдалануға әлі алыс. Негізгі сын-қатерлер – масштабталу және істен шығуға төзімділік – әлі шешілмеген. Дегенмен, IBM-нің қателерді түзетудегі жетістігі және компанияның 2026 жылдың соңына қарай кванттық артықшылыққа жету жоспарлары қазір әлдеқайда шынайы болып көрінеді. Егер жақсарту қарқыны сақталса, біз алдағы бірнеше жылда есептеулерде жаңа дәуірдің басталуына куә бола аламыз.