Pavarësisht nga përparimet e bëra drejt bërjes kompjuterët kuantikë sistemet praktike, të bazuara në qubit mbeten të paqëndrueshme dhe shumë të prekshme ndaj gabimeve, diçka që Google mund të ketë bërë një hap të madh drejt rregullimit.
Përmes një çipi kuantik të sapo zbuluar të quajtur Willow, inxhinierët e Google kanë kaluar një moment historik të rëndësishëm në trajtimin e gabimeve. Në mënyrë të veçantë, ata kanë qenë në gjendje të mbajnë një kubit të vetëm logjik mjaftueshëm të qëndrueshëm, kështu që gabimet ndodhin ndoshta një herë në orë, që është një përmirësim i madh në konfigurimet e mëparshme që dështuan çdo disa sekonda.
Kubitët janë blloqet bazë të ndërtimit të informacionit kuantik. Ndryshe nga pjesët e llogaritjes klasike, të cilat mund të ruajnë një 1 ose një 0, këto kubit mund të ruajnë një 1, një 0 ose një mbivendosje të të dyjave. Kombinimi është një mjet i fuqishëm në hartimin e algoritmeve që mund të zgjidhin probleme që do t'i duhej një kompjuteri klasik shumë kohë për t'i zgjidhur, nëse do të mund ta menaxhonin fare.
Fatkeqësisht kubitët janë gjëra delikate, mbivendosjet e tyre janë të prirura të ngatërrohen me mjedisin dhe të humbasin vetitë e tyre matematikore. Ndërsa sistemet e sotme janë mjaftueshëm të fuqishme për të siguruar besueshmëri 99,9 për qind, sistemet praktike kanë nevojë që shkalla e gabimit të jetë më afër një në një trilion.
Për të kundërshtuar gabimet në këto kubit të brishtë, studiuesit mund të shpërndajnë një kubit të vetëm logjik në një numër grimcash në mbivendosje. Megjithatë, ky shkallëzim funksionon vetëm nëse kubitët fizikë shtesë po korrigjojnë gabimet dukshëm më shpejt sesa po i prodhojnë ato.
“Willow është procesori i parë ku kubitët e korrigjuar me gabime bëhen në mënyrë eksponenciale më të mira ndërsa bëhen më të mëdha.” shkruani Michael Newman dhe Kevin Satzinger, shkencëtarë hulumtues nga ekipi i Google Quantum AI.
“Sa herë që i rrisim kubitët tanë të koduar nga një rrjetë 3×3 në 5×5 në një rrjetë 7×7 kubitësh fizikë, shkalla e gabimit të koduar shtypet me një faktor dysh.”
Shelgu ka 105 kubit fizikdhe një kombinim i arkitekturës së tij dhe algoritmeve të korrigjimit të gabimeve që përdor ka çuar në suksesin e tij për sa i përket stabilitetit – ku më shumë kubit do të thotë më pak gabime.
Ky ka qenë një problem që nga ajo kohë korrigjimi i gabimit kuantik teknikat u prezantuan për herë të parë në mesin e viteve 1990. Ndërsa ka ende një rrugë të gjatë përpara për të realizuar plotësisht llogaritja kuantikeoperacionet kuantike në shkallë të gjerë mund të jenë të paktën të realizueshme duke ndjekur këtë qasje.
“Kjo demonstron shtypjen eksponenciale të gabimit të premtuar nga korrigjimi i gabimit kuantik, një qëllim gati 30-vjeçar për llogaritjen kuantike dhe elementi kryesor për zhbllokimin e aplikacioneve kuantike në shkallë të gjerë.” shkruani Newman dhe Satzinger.
Stabiliteti nuk është përfitimi i vetëm i Willow: Google thotë se është në gjendje të kryejë një detyrë specifike kuantike në pesë minuta që do t'i merrte një prej superkompjuterëve tanë më të shpejtë 10 septiliona vjet (është një detyrë e krijuar posaçërisht për kompjuterët kuantikëpor gjithsesi tregon se çfarë është e mundur).
Gabimet do të ekzistojnë gjithmonë në sistemet kuantikepor ajo që studiuesit synojnë të bëjnë është t'i bëjnë ato të rralla aq sa duhet që përpunimi kuantik të jetë praktik. Kjo do të kërkojë harduer më të mirë, më shumë kubit dhe algoritme të përmirësuara.
“Korrigjimi kuantik i gabimit duket sikur po funksionon tani, por ka një hendek të madh midis normave të gabimit një në një mijë të sotëm dhe normave të gabimit një në një trilion që nevojiten nesër.” shkruani Newman dhe Satzinger.
Një version paraprak i pa redaktuar i hulumtimit është publikuar në Natyra.
