A șaptea dimensiune

Google are un set de trei repere pe care își propune să le atingă pentru a avea un computer cuantic viabil din punct de vedere comercial. Primul a fost avantajul cuantic: un computer cuantic poate face un calcul mai rapid decât un supercomputer. Acest lucru a fost realizat în 2019. Acum, compania cu sediul în Mountain View a atins al doilea reper: reducerea ratei de eroare a calculelor.

Au abordat acest lucru făcând procesoarele lor cuantice mai mari. În centrul acestor procese, există qubiți (qubits) – biți cuantici – care oferă computerelor cuantice avantaje față de cele tradiționale. Dar au un dezavantaj: corectarea erorilor este mult mai dificil de făcut în lumea cuantică decât în cea obișnuită.

Un computer obișnuit va stoca copii ale informațiilor pe care le aveți în biți speciali de corectare a erorilor. Dacă apare o eroare în original, aceasta poate fi verificată față de copie și corectată dacă este necesar. Acest lucru nu se poate întâmpla în lumea cuantică. Qubiții sunt în suprapunere. Nu sunt doar un 0 sau un 1 ca biții obișnuiți, ci sunt un amestec al acestor două stări.

Observarea și măsurarea unei stări cuantice prăbușește funcția de undă a stării. Aceasta înseamnă că starea nu mai este în suprapunere, deci poate fi un 0 sau un 1. Pentru a evita acest lucru, fizicienii teoreticieni au lucrat la problema corectării erorilor cuantice. O abordare vede crearea unui qubit logic care este format din mulți qubits fizici. Computerul cuantic trebuie doar să folosească niște qubiți fizici pentru a corecta posibile erori în qubit-ul logic.

„Calculatoarele noastre cuantice funcționează prin manipularea qubiților într-un mod orchestrat pe care îl numim algoritm cuantic. Provocarea este dată de faptul că qubiții sunt atât de sensibili încât chiar și lumina rătăcită poate cauza erori de calcul – iar problema se agravează pe măsură ce computerele cuantice cresc”, a scris Sundar Pichai, CEO al Google și Alphabet, într-o postare pe blog.

Cu cât mai mulți qubiți fizici, cu atât qubitul logic este mai bun. Dar nu este un simplu caz de creștere a numărului de qubiţi fizici. Mai mulți qubiți ar putea duce, de asemenea, la situaţia în care doi dintre ei dau aceeași eroare. Dar este posibil să fie corectate aceste erori multiple. Și asta a găsit echipa Google. O versiune în care 17 qubiți fizici ar putea recupera câte o eroare la un moment dat. Dar o versiune cu 49 de qubiți ar putea face mai mult: ar avea performanțe generale mai bune și ar putea funcţiona cu două erori deodată.

„A scăzut puțin; avem nevoie să scadă foarte mult”, a declarat Hartmut Neven, director de inginerie la Google’s Quantum Artificial Intelligence Lab (Laboratorul de inteligență artificială cuantică de la Google), într-o conferință de presă, după cum a relatat revista ştiinţifică Nature.

A treilea reper ce se urmăreşte a fi atins de Google este producerea unui computer cuantic format dintr-un milion de qubiți fizici și 1.000 de qubiți logici, ceea ce înseamnă că fiecare qubit logic are 1.000 de qubiți fizici care pot fi utilizați pentru corectarea erorilor și nu numai. Google speră să obțină acest lucru până la sfârșitul deceniului.

Sursa informaţiilor: IFL-Science.

Citeşte şi articolele:

• Despre case inteligente şi Google Assistant – problemele Google în acest domeniu
• Google face primul pas spre conectarea obiectelor casnice la Internet
• Google dezvoltă un nou sistem de operare pentru viitoarele dispozitive AR
• Amazon ar putea lansa un Wall Echo Display de 15 inci, plus alte device-uri
• Faţa nevăzută şi istoria puţin cunoscută a motorului de căutare Google