Google-ის მკვლევრებმა მნიშვნელოვანი აღმოჩენა გააკეთა კვანტური კომპიუტერების შეცდომების კორექტირების კუთხით, რამაც შესაძლოა გზა გაუხსნას კვანტურ კომპიუტერებს ტექნოლოგიური პოტენციალის მაქსიმუმის მიღწევისკენ.

Google-ის მიღწევა შეამციროს კვანტური კომპიუტერების შეცდომები 

Google-ის მკვლევრებმა მნიშვნელოვანი აღმოჩენა გააკეთა კვანტური კომპიუტერების შეცდომების კორექტირების კუთხით, რამაც შესაძლოა გზა გაუხსნას კვანტურ კომპიუტერებს ტექნოლოგიური პოტენციალის მაქსიმუმის მიღწევისკენ. 

კვანტური კომპიუტერების მომხრეები აცხადებენ, რომ ეს ტექნოლოგია შეიძლება რევოლუციური აღმოჩნდეს ისეთ სფეროებში, როგორებიცაა ნაწილაკთა ფიზიკა და წამლებისა და მასალების დიზაინი. თუმცა, ამ ტექნოლოგიის მთავარ გამოწვევას წარმოადგენს ის, რომ კვანტური კომპიუტერები ხშირად არასწორად ინახავენ ან ამუშავებენ ინფორმაციას, რაც ხელს უშლის მათ მიერ საკმარისად რთული ალგორითმების შესრულებას. Google Quantum AI-ის გუნდის ახალმა კვლევამ აჩვენა, რომ დამატებითი კომპონენტების გამოყენებით შესაძლებელია შეცდომების შემცირება, რაც ადრე გამოწვევად ითვლებოდა. ადრე უფრო მეტი კომპონენტის დამატება კიდევ უფრო ზრდიდა შეცდომების რაოდენობას.

Google-ის გუნდმა გამოიყენა კვანტური კომპიუტერის კოდირების ახალი მეთოდი, “surface code”, და ამით შეძლო ინფორმაციის უფრო სანდოდ შენახვა და მანიპულირება კვანტურ ბიტებში (qubits). ეს გარღვევა კიდევ ერთხელ ამტკიცებს, რომ შეცდომების კორექტირების სტრატეგია წარმატებული შეიძლება იყოს კვანტური კომპიუტერების მომავლისთვის.

შეცდომების კორექტირების წინაშე არსებული გამოწვევები და მიღწევები

კვანტური კომპიუტერები მონაცემებს ინახავს კვანტური მექანიკის პრინციპების გამოყენებით. მათი მთავარი უპირატესობა ისაა, რომ ინფორმაციის ინახავენ არა მხოლოდ როგორც 0-ს და 1-ს, არამედ “სუპერპოზიციების” სახით, რაც სრულიად ახალ ალგორითმებს ქმნის. თუმცა, რეალობაში ამ კომპიუტერებში შეცდომები სწრაფად ჩნდება, რადგან მათი კომპონენტები ძალიან მგრძნობიარეა. კვანტური კომპიუტერების ფიზიკური ბიტები ხშირად იკავებენ არასწორ მდგომარეობას, რაც ინფორმაციის სწორად შენახვას ხელს უშლის.

Google-ის გუნდი ახლა ცდილობს, შექმნას “ლოგიკური” ბიტები, რომლებიც მრავალი ფიზიკური ბიტისგან შედგება და ამით უფრო სტაბილურად ინახავს ინფორმაციას. ახალმა კვლევამ აჩვენა, რომ 105 ფიზიკური ბიტისგან შემდგარი ლოგიკური ბიტი შეცდომებს უფრო ეფექტიანად ამცირებს, ვიდრე 72 ბიტიანი. ეს მიგნება ცხადყოფს, რომ შესაძლებელია შეცდომების შემცირება ფიზიკური ბიტების რაოდენობის გაზრდით.

სამომავალო ნაბიჯები და გამოწვევები

მიუხედავად მიღწევებისა, IBM-ის კვანტური ინიციატივის ვიცე-პრეზიდენტი ჯეი გამბეტა ხაზს უსვამს, რომ ეს მხოლოდ პირველი ნაბიჯია კვანტური კომპიუტერების შეცდომების კორექტირებისაკენ. Google-მა აჩვენა, რომ შეუძლია მონაცემების შენახვა უფრო სანდო “მეხსიერებაში”, მაგრამ ლოგიკური ოპერაციების შესრულება ჯერ არ უჩვენებია. IBM იყენებს სხვა მიდგომას, სახელად “low-density parity-check code”, რომელიც, მათ აზრით, უფრო მარტივად მასშტაბირდება.

კვანტური კომპიუტერების განვითარებაზე სხვა კომპანიებიც აქტიურად მუშაობენ. მაგალითად, QuEra, რომელიც ბოსტონში დაფუძნებული კვანტური კომპიუტერების კომპანიაა, ნეიტრალურ ატომებს იყენებს  ფიზიკურ ბიტებად და უკვე ახერხებს ალგორითმების შესრულებას 48 ლოგიკური ბიტის დახმარებით.

Google-ის სამეცნიერო გუნდმა მიაღწია მნიშვნელოვან შედეგს ერთ ლოგიკურ ბიტთან მუშაობისას, მაგრამ ახლა მთავარი გამოწვევა არის ის, შეძლებენ თუ არა ამ ტექნოლოგიის გამოყენებას რეალური ალგორითმების შესასრულებლად.

წყარო: Chen, S. (2024). Google says it’s made a quantum computing breakthrough that reduces errors. MIT Technology Review.