Microsoft: Prečo je ťažké postaviť kvantové počítače

Vedci Microsoftu tvrdia, že urobili pokrok, ktorý približuje praktické kvantové počítače o krok bližšie k realite, no odborníci tvrdia, že táto oblasť je stále v plienkach.

Tímy po celom svete sú preteky v budovaní kvantových počítačov ktoré by mohli prekonať klasické počítače. Vysoká chybovosť však bránila úsiliu vybudovať spoľahlivý kvantový počítač. Teraz Vedci z Microsoftu tvrdia, že urobili prelom vďaka čomu by boli kvantové počítače spoľahlivejšie.

„Zatiaľ čo spoločnosť Microsoft nedávno zdieľala niekoľko zaujímavých experimentálnych výsledkov, zatiaľ nepreukázala funkčný qubit, tým menej viacnásobné qubity vykonávajúce kvantový obvod,“ Paul Lipman, obchodný riaditeľ spoločnosti quantum computing Skloňovanie, povedal Lifewire prostredníctvom e-mailu. "Mali by sme však zatlieskať všetkému úsiliu smerom k prípadnému cieľu rozsiahleho kvantového počítača s opravou chýb. Takéto zariadenie zmení svet k lepšiemu a je príliš skoro na to povedať, ktorý prístup sa nakoniec osvedčí. V skutočnosti sa môže stať, že rôzne prístupy sa ukážu ako vhodné pre rôzne prípady použitia."

Kvantový skok?

Inžinieri Microsoftu oznámili, že vytvorili nový spôsob, ako reprezentovať logický qubit so stabilitou hardvéru. Zariadenie môže vyvolať fázu hmoty charakterizovanú Nulové režimy Majorana, fermion. Použitie tohto typu hmoty môže pomôcť pri výrobe kvantových superpočítačov s nízkou chybovosťou.

Microsoft tvrdí, že vytvorili spôsob reprezentácie qubity a superpozícia v kombinácii so stabilitou hardvéru, ktorá by bola potrebná na „legitímne začatie smerovania ku komerčnému kvantovému počítaču“, Michael Nizich, riaditeľ Podnikateľského a technologického inovačného centra pri Technologický inštitút v New Yorku, uviedol v e-maile pre Lifewire.

„K dnešnému dňu boli komplexné hardvérové ​​riešenia používané v kvantových počítačoch založených na výskume náchylné na chyby v dôsledku ich zložitosti a objavy spoločnosti Microsoft môžu umožniť ďalšiu fázu diskusií o komerčne dostupných kvantových procesoroch, a čo je dôležitejšie, o kvantových operačných systémoch (QOS) pre Microsoft. začať."

V srdci kvantové výpočty je fyzika životaschopného qubitu, kvantová verzia klasického binárneho bitu, Bill Lawrence, CISO spoločnosti zaoberajúcej sa kybernetickou bezpečnosťou Hopr povedal Lifewire e-mailom. Qubity fungujú v oblasti kvantovej fyziky, zatiaľ čo klasická fyzika je domovom konvenčnej výpočtovej techniky.

Bežné počítače pracujú pri izbovej teplote a 'Bit' je základná jednotka pre ukladanie a výpočty. Je to buď „1“ alebo „0“ a reťazce bitov môžu predstavovať čísla, znaky, obrázky, zvuk atď., ktoré môžu byť uložené a manipulované procesormi bežného počítača.

Kvantové počítače pracujú v oblasti kvantovej subatomárnej fyziky, kde niečo môže byť zároveň časticou alebo vlnou, povedal Lawrence. Objekty v tomto malom meradle môžu byť na dvoch miestach súčasne a existujú limity pre presnosť hodnotu fyzikálnej veličiny možno predpovedať pred jej meraním, ak je daný úplný súbor počiatočných hodnôt podmienky. Kvantové počítače používajú qubity, ktoré sa zaoberajú všetkými možnými hodnotami každého qubitu súčasne, ale spôsobom, ktorý kvantový procesor dokáže interpretovať a rýchlo vyriešiť zložité problémy.

Pasenie Qubits

Používanie qubitov v počítačoch je neuveriteľne ťažké. Qubity sú extrémne citlivé na hluk a svoj kvantový stav si držia zvyčajne veľmi krátke obdobia, zdôraznil Lipman. Povedal, že najväčšie kvantové počítače, ktoré sú v súčasnosti k dispozícii, pozostávajú iba z niekoľko stoviek hlučných fyzických qubitov.

Peniaze na výskum nalievajú desiatky konkurenčných firiem qubit technológiea pravdepodobne existuje viac ako tucet veľmi odlišných technologických prístupov qubit, povedal Lawrence.

"Tvrdenie Microsoftu sa zdá byť zaujímavé, ale aj kontroverzné, pretože tvrdí, že rieši veľmi dôležité problémy s chybovosťou spoliehaním sa na novoobjavenú "nepolapiteľnú časticu"," dodal. "To by znamenalo, že bude stále potrebný významný výskum a vývoj."

Vytvorenie komerčne hodnotného kvantového počítača si bude vyžadovať milióny takmer dokonalých qubitov s vynikajúcimi kontrola ich kvantového stavu a šumu a sofistikované prístupy k zmierňovaniu chýb a korekcii chýb, povedal Lipman.

"Svetové kolektívne kvantové počítačové úsilie bolo opísané ako "výstrel mesiaca"," dodal. "Vedecké a inžinierske výzvy potrebné na splnenie tohto sna o kvantových počítačoch sú však pravdepodobne oveľa ťažšie ako tie, ktoré sú potrebné na vyslanie ľudí na Mesiac."