Кванттық серпіліс: IBM Heron процессорында логикалық кубиттердің өмір сүру деңгейі 96%-ға жетті
Кванттық индустрия практикалық ақауға төзімділікке тағы бір қадам жасауда. Зерттеу тобы мен IBM инженерлерінің бірлескен жұмысы нәтижесінде тұрақты кванттық жүйелерді құрудың негізгі элементі — логикалық кубиттердің сақталуында елеулі прогреске қол жеткізілді. Қателерді түзетудің бір цикліндегі аман қалу көрсеткішін 96%-ға дейін көтеру мүмкін болды, бұл 90%-ға да жетпеген алдыңғы нәтижелермен салыстырғанда айтарлықтай жақсарту болып табылады.
Ақауға төзімді кванттық есептеулер (FTQC) дәуіріне жолдағы басты кедергі — «бос тұру шуы» деп аталатын мәселе. Бұл мәселе жүйе есептеу циклінің ортасында кубиттердің аралық өлшемдерін жүргізуге мәжбүр болған сәттерде туындайды. Осындай үзілістер кезінде процессордың қалған компоненттері тұрақтылығын жоғалтады, бұл жаңа қателердің пайда болуына әкеліп, түзету жұмыстарын жоққа шығарады.
Мәселенің архитектуралық шешімі
Бұл кедергіні еңсеру үшін физиктер қателерді түзету схемаларының архитектурасын толығымен қайта өңдеді. Негізгі жаңалық есептеулердің мәжбүрлі тоқтау уақытын түбегейлі қысқарту болды. Жаңа әдістеме IBM Quantum Heron r2 алдыңғы қатарлы 156-кубиттік асқын өткізгіш кванттық процессорында сыналды. Алгоритмдерді оңтайландыру шудың әсерін азайтып қана қоймай, логикалық кубиттердің дәлдігін 90%-дан төмен деңгейден 96%-ға дейін жеткізуге мүмкіндік берді.
Жоба жетекшісі түзету процесі есептеулердің әрбір кезеңінде бірнеше рет қайталанатынын және элементтердің мәжбүрлі бос тұруы сенімді жұмыс үшін «елеулі кедергіге» айналатынын атап өтті. Нәтиже бір процессорда зертханалық жағдайда алынғанымен, дәл осындай зерттеулер бүкіл индустрия үшін өте маңызды. Масштабталу және ақауға төзімділік коммерциялық кванттық компьютерлерге жолдағы басты кедергілер болып қала береді.
Еске сала кетейін, бұрын IBM 2026 жылдың соңына қарай кванттық артықшылықтың алғашқы расталған жағдайларына қол жеткізу жоспарлары туралы мәлімдеген болатын. Қателерді түзетудегі прогресс осы сәтті тікелей жақындатады.
Сарапшының пікірі: 96% аман қалу көрсеткішіне қол жеткізу — бұл жай ғана сан емес. Бұл «бос тұру шуы» мәселесінің іргелі шектеу емес, инженерлік шешімі бар екендігінің дәлелі. Егер бұл әдістемені мыңдаған кубиттері бар жүйелерге масштабтау мүмкін болса, біз эксперименттік қондырғылардан нақты есептеу құралдарына көшуді көреміз.