Microsoft: Zakaj je težko sestaviti kvantne računalnike

Microsoftovi znanstveniki trdijo, da so dosegli napredek, ki praktične kvantne računalnike pripelje korak bližje realnosti, vendar strokovnjaki pravijo, da je to področje še v povojih.

Ekipe po vsem svetu so tekmujejo pri izdelavi kvantnih računalnikov ki bi lahko prekašali klasične računalnike. Toda visoke stopnje napak so ovirale prizadevanja za izgradnjo zanesljivega kvantnega računalnika. zdaj Microsoftovi raziskovalci pravijo, da so naredili preboj zaradi česar so lahko kvantni računalniki bolj zanesljivi.

"Čeprav je Microsoft pred kratkim delil nekaj zanimivih eksperimentalnih rezultatov, še niso dokazali delujočega kubita, še manj pa več kubitov, ki izvajajo kvantno vezje," Paul Lipman, glavni komercialni direktor v podjetju za kvantno računalništvo pregib, je povedal Lifewire po elektronski pošti. "Vendar bi morali pozdraviti vsa prizadevanja za končni cilj obsežnega kvantnega računalnika s popravljenimi napakami. Takšna naprava bo spremenila svet na bolje in veliko prezgodaj je v tekmi reči, kateri pristop se bo na koncu izkazal. Pravzaprav se lahko zgodi, da se različni pristopi izkažejo za primerne za različne primere uporabe."

Kvantni preskok?

Microsoftovi inženirji so poročali, da so izdelali nov način za predstavitev logičnega kubita s stabilnostjo strojne opreme. Naprava lahko inducira fazo snovi, za katero je značilno Majorana ničelni načini, fermion. Uporaba te vrste snovi lahko pomaga pri izdelavi kvantnih superračunalnikov z nizkimi stopnjami napak.

Microsoft trdi, da je ustvaril način predstavljanja kubiti in superpozicija v kombinaciji s stabilnostjo strojne opreme, ki bi bila potrebna za "legitimen začetek premikanja proti komercialnemu kvantnemu računalniku," Michael Nizich, direktorica Podjetniško-tehnološko-inovacijskega centra pri New York Institute of Technology, je zapisal v e-poštnem sporočilu za Lifewire.

"Do danes so bile kompleksne strojne rešitve, ki se uporabljajo v kvantnih računalnikih, ki temeljijo na raziskavah, zaradi svoje zapletenosti nagnjene k napakam in Microsoftova odkritja lahko omogoči naslednjo fazo razprav o komercialno dostopnih kvantnih procesorjih in, kar je še pomembneje, za Microsoft, kvantnih operacijskih sistemih (QOS), da začeti."

V središču kvantno računalništvo je fizika sposobnega kubita, kvantne različice klasičnega binarnega bita, Bill Lawrence, CISO podjetja za kibernetsko varnost Hopr povedal Lifewire po e-pošti. Qubiti delujejo na področju kvantne fizike, medtem ko je klasična fizika dom konvencionalnega računalništva.

Običajni računalniki delujejo pri sobni temperaturi, 'Bit' pa je osnovna enota za shranjevanje in računanje. To je bodisi '1' ali '0' in nizi bitov lahko predstavljajo številke, znake, slike, zvok itd., ki jih lahko shranjujejo in manipulirajo običajni računalniški procesorji.

Kvantni računalniki delujejo na področju kvantne subatomske fizike, kjer je nekaj lahko delec ali val hkrati, je dejal Lawrence. Predmeti v tako majhnem obsegu so lahko na dveh mestih hkrati in obstajajo omejitve glede natančnosti vrednost fizikalne količine je mogoče predvideti pred njeno meritvijo glede na celoten niz začetnih pogoji. Kvantni računalniki uporabljajo kubite, ki obravnavajo vse možne vrednosti vsakega kubita hkrati, vendar na način, ki ga lahko kvantni procesor interpretira za hitro reševanje kompleksnih problemov.

Hranjenje kubitov

Uporaba kubitov v računalnikih je neverjetno težka. Qubiti so izjemno občutljivi na hrup in svoje kvantno stanje običajno zadržijo zelo kratka obdobja, je poudaril Lipman. Dejal je, da največji kvantni računalniki, ki so trenutno na voljo, sestavljajo samo nekaj sto hrupnih fizičnih kubitov.

Na desetine konkurenčnih podjetij vlaga denar za raziskave qubit tehnologije, in verjetno je v teku več kot ducat zelo različnih pristopov tehnologije qubit, je dejal Lawrence.

"Microsoftova trditev se res zdi zanimiva, a tudi sporna, saj trdi, da rešuje zelo pomembna vprašanja stopnje napak z zanašanjem na novo odkrit 'neulovljiv delec'," je dodal. "To bi pomenilo, da bodo še vedno potrebne pomembne raziskave in razvoj."

Ustvarjanje komercialno vrednega kvantnega računalnika bo zahtevalo na milijone skoraj popolnih kubitov z izvrstnimi nadzor nad njihovim kvantnim stanjem in šumom ter sofisticirani pristopi k ublažitvi in ​​popravljanju napak, je rekel Lipman.

"Svetovna kolektivna prizadevanja na področju kvantnega računalništva so bila opisana kot" strel na luno "," je dodal. "Vendar pa so znanstveni in inženirski izzivi, ki so potrebni za uresničitev teh sanj o kvantnem računanju, nedvomno veliko težji od tistih, ki so potrebni za postavitev ljudi na Luno."