Cel mai fiabil sistem de calcul cuantic până în prezent, realizat de Microsoft

Compania susține că a dezvoltat cea mai fiabilă soluție cuantică până în prezent. Visul calculului cuantic a fost întotdeauna interesant: ce s-ar întâmpla dacă am putea construi o mașină care să lucreze la nivel cuantic și să abordeze calcule complexe exponențial mai rapid decât un computer limitat de fizica clasică?

Ce a realizat Microsoft

Dar, în ciuda faptului că IBM, Google și alții au anunțat hardware-uri cuantice iterative, acestea nu sunt încă utilizate pentru niciun scop practic. Aceasta ar putea să se schimbe cu anunțul de acum din partea Microsoft și Quantinuum, care spun că au dezvoltat cel mai fiabil sistem de calcul cuantic până în prezent.

În timp ce computerele și electronicele clasice se bazează pe biți binari ca unitate de bază a informației (pot fi fie porniți, fie opriți), computerele cuantice lucrează cu qubiți, care pot exista într-o superpoziție a două stări în același timp. Problema cu qubiții este că sunt predispusi la erori, care este principala cauză pentru care computerele cuantice de astăzi (cunoscute sub numele de computere cuantice Noisy Intermediate Scale [NISQ]) sunt folosite doar pentru cercetare și experimentare.

Soluția Microsoft a fost să grupeze qubiții fizici în qubiți virtuali, ceea ce îi permite să aplice diagnosticul și corectarea erorilor fără să-i distrugă, și să ruleze totul pe hardware-ul Quantinuum. Rezultatul a fost o rată a erorilor de 800 de ori mai bună decât să te bazezi doar pe qubiții fizici. Microsoft susține că a putut efectua peste 14.000 de experimente fără nicio eroare.

Ce spun specialiștii

Potrivit lui Jason Zander, EVP al Diviziei de Tehnologii și Misiuni Strategice ale Microsoft, această realizare ar putea duce la un calcul cuantic „Nivel 2 Rezistent”, care ar fi suficient de fiabil pentru aplicații practice.

„Obiectivul întregului ecosistem cuantic este de a crește fidelitatea qubiților și de a permite calculul cuantic tolerat la erori, astfel încât să putem folosi o mașină cuantică pentru a debloca soluții la problemele anterior intractabile”, a scris Zander într-o postare pe blog.

„Pe scurt, trebuie să trecem la qubiți logici fiabili – creați prin combinarea mai multor qubiți fizici în qubiți logici pentru a proteja împotriva zgomotului și a menține o calculație lungă (adică rezilientă)”.

Anunțul Microsoft este un „rezultat solid”, potrivit lui Aram Harrow, profesor de fizică la MIT, care se concentrează pe informații și calcul cuantice: „Sistemul Quantinuum are rate impresionante de eroare și control, deci era plauzibil să poată face un experiment de genul acesta, dar este încurajator să vezi că a funcționat,” a spus el într-un e-mail către Engadget. „Sperăm că vor putea să mențină sau chiar să îmbunătățească rata de eroare pe măsură ce vor crește”.

Cercetătorii vor putea să experimenteze calculul cuantic fiabil al Microsoft prin intermediul Azure Quantum Elements în următoarele luni, unde va fi disponibil ca previzualizare privată. Scopul este de a avansa și mai mult către calculul cuantic de nivel 3, care teoretic va putea aborda probleme incredibil de complexe precum schimbările climatice și cercetarea medicamentelor exotice. Nu este clar cât timp va dura să ajungem efectiv la acest punct, dar momentan, cel puțin, ne apropiem un pas mai mult de calculul cuantic practic.

„Ajungerea la un computer cuantic rezistent la erori pe scară largă va mai dura mult”, a scris profesorul Harrow.

„Acesta este un pas important pentru această platformă hardware. Împreună cu progresul pe platforma atomilor neutri, înseamnă că platformele de atomi reci se descurcă foarte bine în raport cu competitorii lor de qubiți supraconductori”.