Google намали 40 пъти грешките в квантовите изчисления с нов метод
Google постигна значителен напредък в квантовите изчисления. Компанията демонстрира метод, който намалява 40 пъти грешките при подготовката на специални квантови състояния. Експериментът е проведен с квантовия процесор Willow и отчита точност от 99,99% при създаването на т.нар. магически състояния.
Те са необходими за извършването на сложни квантови изчисления. Подготовката им обаче изисква значителни изчислителни ресурси. Според някои оценки до 95% от капацитета на един квантов компютър може да отива именно за създаването им. Това оставя много по-малко ресурси за самите изчисления.
Допълнително затруднение е, че всяко магическо състояние може да се използва само веднъж. Затова системата трябва непрекъснато да произвежда нови, ако иска да изпълнява сложни операции.
Новият подход на Google, наречен magic state cultivation („култивиране на магически състояния“), цели да намали тези разходи, като отстранява голяма част от грешките още при подготовката на квантовата информация.
Методът е разработен през 2024 г. от изследователите Крейг Гидни, Ноа Шъти и Коди Джоунс от екипа на Google Quantum AI. При него учените въвеждат квантово състояние, което може да съдържа грешки, в малка област на процесора. След това извършват поредица от внимателно координирани измервания, за да установят дали състоянието отговаря на определени условия.
Резултатите, които не преминават проверките, се отхвърлят. Успешните състояния са значително по-чисти и могат да бъдат разширени за използване в по-сложни квантови операции.
При практическото прилагане на метода екипът се сблъсква с неочаквани резултати от измерванията. След месеци тестове и симулации изследователите установяват, че причината е шум от промени в работата на електрическото оборудване и температурни колебания в лабораторията.
Тези смущения влошават точността на съществуващия метод за измерване. Екипът подобрява управлението на процесора и разработва нов начин за оценка на резултатите, който използва самия процес на култивиране.
Така процесорът Willow постига 40-кратно намаление на грешките спрямо магическите състояния, подготвени без новия метод. Учените успяват да създадат и специален вид магически състояния, известни като T-състояния, с отчетена точност от 99,99%.
Екипът демонстрира и че пречистените състояния могат да бъдат прехвърляни между два различни метода за корекция на квантови грешки. Процесът, наречен grafting, пренася информация от код с разстояние 3, известен като цветен код, към повърхностен код с разстояние 5.
Тези кодове организират квантовата информация по различен начин, за да откриват и коригират грешки. Показаното прехвърляне е важно за бъдещи системи, които може да комбинират различни методи за защита на информацията, за да постигат надеждни резултати с по-малко хардуерни ресурси.
Постижението обаче не означава, че Google вече е преодолял напълно проблема с магическите състояния или е създал практически приложим квантов компютър с пълна корекция на грешките. Компанията признава, че методът трябва да бъде демонстриран в много по-голям мащаб, преди да може да се използва за полезни квантови приложения.
Резултатите от изследването са публикувани в научното списание Science.
Ако вярвате в правото си на обективна информация, подкрепете ни.
Вашето дарение от всякакъв размер и по всяко време означава много за нас.
Скъпи читатели,
Днес, повече от всякога, независимата журналистика има нужда от вас.
В мисията си да предоставяме обективни, достоверни и навременни новини разчитаме на вашата подкрепа.
Ако вярвате в правото си на обективна информация, подкрепете ни.
Ако вярвате в правото си на обективна информация, подкрепете ни.
Вашето дарение от всякакъв размер и по всяко време означава много за нас.
Скъпи читатели,
Днес, повече от всякога, независимата журналистика има нужда от вас.
В мисията си да предоставяме обективни, достоверни и навременни новини разчитаме на вашата подкрепа.
Ако вярвате в правото си на обективна информация, подкрепете ни.
Post Comment