دانشمندان یک گام به کامپیوترهای کوانتومی برای رفع خطاها نزدیک شده اند


خطاهایی رخ می دهد – به ویژه در رایانه های کوانتومی. بیت های کوانتومی بحرانی یا قطعاتی که ماشین ها را تشکیل می دهند ، بسیار مستعد خطا هستند ، اما اکنون دانشمندان نشان داده اند که می توانند فلپ ها را تعمیر کنند.

رایانه هایی که از قوانین مکانیک کوانتومی استفاده می کنند وعده می دهند که محاسبات را دور از دسترس کامپیوترهای استاندارد قرار می دهند.SN: 6/29/17) اما بدون توانایی تصحیح خطاهای رایانه ای ، پاسخهای کوانتومی تف کردن رایانه می تواند احمقانه باشد.SN: 20/6/22)

محققان در 4 اکتبر گزارش می دهند که ترکیب قدرت بسیاری از بیت ها در یک می تواند مشکل خطا را حل کند طبیعتبه دانشمندان از نه بیت برای تبدیل یک بیت واحد بهبود یافته به عنوان یک بیت منطقی استفاده کردند ، که بر خلاف بیت های جداگانه ای که از آن ایجاد شده است ، می توان آنها را برای خطاها بررسی کرد.

وینفرد هنسینگر ، فیزیکدان کوانتومی در دانشگاه ساسکس در برایتون انگلستان می گوید:

هنسینگر می گوید ، هنوز هم راه طولانی است. برای انجام محاسبات پیچیده ، دانشمندان باید تعداد بیت های ماشین ها را به طرز چشمگیری افزایش دهند. او می گوید اما اکنون که دانشمندان نشان داده اند که می توانند خطاها را کنترل کنند ، “هیچ چیز نمی تواند ما را از ساخت یک کامپیوتر کوانتومی مفید باز دارد.”

در یک بیت منطقی ، اطلاعات بدون نیاز ذخیره می شوند. این به محققان اجازه می دهد تا خطاها را در داده ها بررسی و تصحیح کنند. دیوید شوستر ، فیزیکدان کوانتومی در دانشگاه شیکاگو که در تحقیقات جدید شرکت نداشت ، می گوید: “اگر یک قطعه گم شده باشد ، می توانید آن را از قطعات دیگر مانند ولدمورت بازسازی کنید.” ( هری پاتر این شرور روح خود را در بسیاری از اشیاء دیگر به نام Horcruxes پنهان کرد.)

در مطالعه جدید ، چهار بیت کلیدی کمکی اضافی منطقاً با بیت های متصل شدند تا خطاها در داده های اضافی آن شناسایی شوند. رایانه های کوانتومی آینده می توانند با استفاده از بیت های واقعی ، معیوب یا بیت ها به جای بیت های کلیدی منطقی ، محاسبه کرده و خطاهای احتمالی را بارها بررسی و تصحیح کنند.

برای ساختن کلید کلیدی منطقی خود ، محققان از تکنیکی به نام کد نویز بیکن استفاده کردند که روی quibits ساخته شده از یون های اتربیوم که در مدار یک تراشه یونی که در خلا حرکت می کند ، می چرخد ​​، که با لیزر دستکاری می شود. محققان همچنین دنباله ای از اقدامات را توسعه داده اند تا خطاها غیرقابل کنترل نشوند ، که “تحمل خطا” نامیده می شود.

کریستوفر مونرو ، فیزیکدان کوانتومی در دانشگاه مریلند در کالج پارک و دانشگاه دوک ، می گوید که به لطف تلاش های او ، منطق جدید این است که خطاهای بیت دارای خطای پایین تری نسبت به بدترین قسمت ها هستند.

با این حال ، تیم کل فرایند پیش بینی شده برای تصحیح خطا را تکمیل نکرد. در حالی که رایانه خطاها را تشخیص می دهد ، محققان خطاها را تصحیح نمی کنند و محاسبه خود را ادامه می دهند. در عوض ، آنها پس از خرابی کامپیوتر خطاها را برطرف کردند. در یک مثال کامل ، دانشمندان اغلب خطاها را در پرواز تشخیص داده و تصحیح می کنند.

نشان دادن تصحیح خطای کوانتومی یک الزام برای ساخت رایانه های کوانتومی مفید است. “این مانند انتقاد است [nuclear] شوستر می گوید. پس از عبور از سد علم هسته ای در سال 1942 ، منجر به فناوری هایی مانند نیروگاه هسته ای و بمب اتمی شد.SN: 11/29/17)

با نزدیک شدن تدریجی شرکت های کوانتومی به کاربردهای عملی ، شرکت ها روی تجهیزات سرمایه گذاری می کنند. شرکت های فناوری مانند IBM ، Google و Intel میزبان تلاش های بزرگ محاسبات کوانتومی هستند. در 1 اکتبر ، یک شرکت محاسبات کوانتومی که توسط مونرو تاسیس شد ، به نام Inky Q ، به بازار عرضه شد. با مونرو صحبت کرد اخبار علم در طول سفر جاده ای برای نواختن زنگ افتتاحیه در بورس نیویورک.

کنت بران ، یکی از نویسندگان مهندسی کوانتوم در دانشگاه Dixit ، می گوید یافته های جدید نشان می دهد که تصحیح کامل خطای کوانتومی تقریباً در حال حاضر است. این واقعاً نشان می دهد که ما می توانیم همه قطعات را کنار هم بگذاریم و همه مراحل را انجام دهیم. “

دیدگاهتان را بنویسید