Компания Quantinuum из Колорадо установила новый рекорд в области квантовых вычислений, успешно запутав 50 логических кубитов.
Директор компании по теории вычислений и проектированию Дэвид Хейс рассказал об этом достижении на пленарном заседании конференции Q2B, состоявшейся в Кремниевой долине в начале этой недели.
Гонка за создание квантовых компьютеров, которые заменят самые быстрые суперкомпьютеры современности, накаляется, и компании вкладывают миллиарды долларов, чтобы достичь своего первого. Но для того, чтобы квантовые компьютеры были развернуты в реальном мире, мы должны сначала применить исправления ошибок к их вычислениям.
Все компьютеры склонны к ошибкам в своих вычислениях. С помощью кремниевых компьютеров мы разработали стратегии исправления ошибок, которые хорошо выполняют эту работу. Однако природа квантовых компьютеров делает невозможным воспроизведение этих подходов к исправлению на квантовых компьютерах, и необходимо разработать новые подходы.
Помимо квантовых битов или кубитов, исследователи заинтересованы в разработке логических кубитов для развития квантовых вычислений.
Почему логические кубиты?
Логические кубиты — это группы физических кубитов, которые выполняют квантовые вычисления, используя спецификации квантового алгоритма. Исследователи используют логические кубиты для снижения частоты ошибок в квантовых вычислениях. Поскольку для кубитов используются разные технологии, создание и использование логических кубитов также имеют разные подходы.
Ранее в этом году подразделение квантовых вычислений Google продемонстрировало метод, который может сделать один логический кубит, который является большим и становится более устойчивым к ошибкам по мере увеличения его размера. Другой подход заключается в использовании меньшего количества кубитов для создания большего количества логических кубитов, обеспечивая лучшую проверку исправления ошибок.
При развертывании большего количества логических кубитов их запутывание становится решающим фактором для получения согласованного выходного сигнала, и именно здесь Quantinuum совершил большой скачок.
Запутывание логических кубитов
В прошлом месяце Microsoft и Atom Computing установили рекорд, продемонстрировав запутывание 24 логических кубитов. С недавним объявлением о запутывании 50 логических кубитов Quantinuum более чем удвоил это число и побил два рекорда в этом процессе.
Первая — для наибольшего числа запутанных логических кубитов, что ставит их достижение на достаточно большое расстояние от Atom Computing. Вторая и более важная — это создание компьютера с наибольшим числом логических кубитов на сегодняшний день.
Interesting Engineering ранее сообщал, как компании строят компьютеры с 1000 кубитами и даже больше. Однако большое количество кубитов не имеет значения, если его вывод не может быть исправлен с ошибками, и именно здесь важно количество логических кубитов.
Другая QuEra Computing, вместе с Гарвардским университетом, установила этот рекорд с 48 логическими кубитами в 2023 году, и Quantinuum немного побил этот рекорд. Хейс из Quantinuum также поспешил указать, что большое количество логических кубитов в их установке может только обнаруживать ошибки, но не исправлять их.
Итак, хотя компания и установила рекорд, достижение не обязательно превратится в отказоустойчивый квантовый компьютер в ближайшее время. Вместо этого он сейчас находится на промежуточном уровне, где он может обнаруживать ошибки, но не исправляет их.
Согласно презентации Hayes , достижение компании обеспечивает только одно из трех требований высокого уровня для промышленных квантовых компьютеров. Quantinuum разрабатывает эффективное аппаратное обеспечение для квантовых компьютеров. Надежное программное обеспечение, которое может контролировать и оптимизировать производительность квантового компьютера, а также совместная разработка аппаратного и программного обеспечения для удовлетворения конкретных потребностей приложений — это другие части головоломки, которые еще предстоит решить, прежде чем квантовый компьютер станет реальностью.
Прочитайте что такое взгляд в будущее