„Microsoft“: kodėl sunku sukurti kvantinius kompiuterius

„Microsoft“ mokslininkai tvirtina, kad padarė pažangą, kuri priartina praktinius kvantinius kompiuterius prie realybės, tačiau ekspertai teigia, kad ši sritis dar tik pradeda formuotis.

Komandos visame pasaulyje yra lenktyniauja kurti kvantinius kompiuterius kurie galėtų pranokti klasikinius kompiuterius. Tačiau didelis klaidų lygis trukdė pastangoms sukurti patikimą kvantinį kompiuterį. Dabar „Microsoft“ mokslininkai teigia, kad jie padarė persilaužimą tai galėtų padaryti kvantinius kompiuterius patikimesnius.

„Nors Microsoft neseniai pasidalijo įdomiais eksperimentiniais rezultatais, jie dar neparodė veikiančio kubito, o tuo labiau kelių kubitų, vykdančių kvantinę grandinę. Paulius Lipmanas, Kvantinės kompiuterijos įmonės vyriausiasis komercijos direktorius Inflekcija

, sakė Lifewire el. paštu. „Tačiau turėtume pasveikinti visas pastangas siekiant galutinio tikslo sukurti didelio masto, klaidų taisytą kvantinį kompiuterį. Toks prietaisas pakeis pasaulį į gerąją pusę ir dar per anksti lenktynėse pasakyti, kuris požiūris galiausiai pasiteisins. Tiesą sakant, gali būti, kad skirtingi metodai yra tinkami įvairiems naudojimo atvejams.

Kvantinis šuolis?

„Microsoft“ inžinieriai pranešė, kad sukūrė naują loginio kubito atvaizdavimo būdą su aparatinės įrangos stabilumu. Prietaisas gali sukelti medžiagos fazę, kuriai būdinga Majorana nuliniai režimai, fermionas. Tokio tipo medžiagų naudojimas gali padėti gaminti kvantinius superkompiuterius su mažu klaidų lygiu.

„Microsoft“ teigia, kad jie sukūrė atstovavimo būdą kubitai ir superpozicija kartu su aparatūros stabilumu, kurio prireiktų „teisėtai pradėti judėti link komercinio kvantinio kompiuterio“, Michaelas Nizichas, Verslumo ir technologijų inovacijų centro direktorius Niujorko technologijos institutas, sakoma el. laiške Lifewire.

„Iki šiol sudėtingi aparatūros sprendimai, naudojami moksliniais tyrimais pagrįstuose kvantiniuose kompiuteriuose, buvo linkę į klaidas dėl savo sudėtingumo, o „Microsoft“ atradimai gali sudaryti sąlygas kitam diskusijų etapui dėl komerciškai prieinamų kvantinių procesorių ir, dar svarbiau, Microsoft Quantum Operating Systems (QOS) pradėti“.

Širdyje kvantinis skaičiavimas yra gyvybingo kubito fizika, klasikinio dvejetainio bito kvantinė versija, Billas Lawrence'as, kibernetinio saugumo įmonės CISO Hopr el. paštu pranešė „Lifewire“. Kubitai veikia kvantinės fizikos srityje, o klasikinė fizika yra įprastinio skaičiavimo namai.

Įprasti kompiuteriai veikia kambario temperatūroje, o „Bit“ yra pagrindinis saugojimo ir skaičiavimo vienetas. Tai yra „1“ arba „0“, o bitų eilutės gali reikšti skaičius, simbolius, paveikslėlius, garsą ir kt., kuriuos gali saugoti ir valdyti įprasti kompiuterio procesoriai.

Kvantiniai kompiuteriai veikia kvantinės subatominės fizikos srityje, kur kažkas gali būti dalelė arba banga tuo pačiu metu, sakė Lawrence'as. Tokio mažo mastelio objektai vienu metu gali būti dviejose vietose ir yra ribos, kaip tiksliai fizinio dydžio vertę galima numatyti prieš jo matavimą, atsižvelgiant į visą pradinių skaičių rinkinį sąlygos. Kvantiniai kompiuteriai naudoja kubitus, kurie vienu metu apdoroja visas įmanomas kiekvieno kubito reikšmes, tačiau taip, kad kvantinis procesorius galėtų interpretuoti, kad greitai išspręstų sudėtingas problemas.

Ganyti Kubitus

Naudoti kubitus kompiuteriuose yra neįtikėtinai sunku. Lipmanas pažymėjo, kad kubitai yra labai jautrūs triukšmui ir paprastai išlaiko savo kvantinę būseną labai trumpą laiką. Jis sakė, kad didžiausi šiuo metu turimi kvantiniai kompiuteriai susideda tik iš keli šimtai triukšmingų fizinių kubitų.

Dešimtys konkuruojančių įmonių leidžia moksliniams tyrimams pinigus kubitų technologijos, ir tikriausiai yra daugiau nei tuzinas labai skirtingų kubitų technologijos metodų, sakė Lawrence'as.

„Microsoft“ teiginys atrodo įdomus, bet ir prieštaringas, nes teigia, kad labai svarbias klaidų lygio problemas ji išsprendžia pasikliaudama naujai atrasta „nepagaunama dalele“, – pridūrė jis. "Tai reikštų, kad vis tiek reikės didelių mokslinių tyrimų ir plėtros."

Norint sukurti komerciškai vertingą kvantinį kompiuterį, reikės milijonų beveik tobulų kubitų su išskirtiniais jų kvantinės būsenos ir triukšmo kontrolė bei sudėtingi klaidų mažinimo ir klaidų taisymo metodai, Lipmanas pasakė.

„Pasaulio kolektyvinės kvantinio skaičiavimo pastangos buvo apibūdintos kaip „mėnulio šūvis“, – pridūrė jis. „Tačiau moksliniai ir inžineriniai iššūkiai, kurių reikia norint įgyvendinti šią kvantinio skaičiavimo svajonę, yra neabejotinai daug sunkesni nei tie, kurių reikia norint nukelti žmones į Mėnulį.