Quantum: Harvard, QuEra, MIT And NIST/University Of Maryland Announce Error-Corrected Algorithms On 48 Qubits - High-Performance Computing News Analysis

Plato tarafından yeniden yayınlandı

İzleyiciler: 0

BOSTON, 6 Aralık 2023 – Nötr atomlu kuantum şirketi QuEra Computing bugün, şirketin kuantum hesaplamada çığır açan bir gelişme olduğunu söylediği şeyi Nature bilimsel dergisinde yayınladı. Harvard Üniversitesi'nin QuEra Computing, MIT ve NIST/UMD ile işbirliği içinde yürüttüğü deneylerde araştırmacılar, 48 mantıksal kübit ve yüzlerce dolaşık mantıksal işlem içeren, hatası düzeltilmiş bir kuantum bilgisayarda büyük ölçekli algoritmalar yürüttüler.

QuEra, "Kuantum hesaplamada önemli bir sıçrama olan bu ilerleme, pratik, klasik olarak zorlu sorunları çözebilecek, gerçek anlamda ölçeklenebilir ve hataya dayanıklı kuantum bilgisayarların geliştirilmesine zemin hazırlıyor" dedi.

Makaleye Nature adresinden ulaşılabilir. https://www.nature.com/articles/s41586-023-06927-3.

Moody's Analytics Kuantum ve Yapay Zeka Genel Müdürü Sergio Gago, "Moody's Analytics olarak biz, hataya dayanıklı bir kuantum hesaplama ortamında 48 mantıksal kubit elde etmenin muazzam öneminin ve bunun veri analitiği ve finansal simülasyonlarda devrim yaratma potansiyelinin farkındayız" dedi. bizi kuantum bilişimin sadece deneysel bir çaba değil aynı zamanda müşterilerimize gerçek dünya çözümleri sunabilen pratik bir araç olduğu bir geleceğe yaklaştırıyor. Bu önemli an, endüstrilerin karmaşık hesaplama zorluklarına nasıl yaklaştığını yeniden tanımlayabilir."

Kuantum hesaplamanın muazzam potansiyeline ulaşmasını engelleyen kritik bir zorluk, kübitleri etkileyen ve istenen sonuçlara ulaşmadan önce hesaplamaları bozan gürültüdür. Kuantum hata düzeltmesi, bilgiyi yedekli olarak depolamak için birbirine dolanmış fiziksel kübit grupları olan "mantıksal kübitler" oluşturarak bu sınırlamaların üstesinden gelir. Bu artıklık, kuantum hesaplamaları sırasında oluşabilecek hataların tanımlanmasına ve düzeltilmesine olanak tanır. Kuantum sistemleri, bireysel fiziksel kübitler yerine mantıksal kübitler kullanarak belirli bir düzeyde hata toleransına ulaşabilir ve bu da onları karmaşık hesaplamalar için daha sağlam ve güvenilir hale getirebilir.

Harvard Kuantum Girişimi eş direktörü Joshua ve Beth Friedman Üniversitesi Profesörü Mikhail Lukin, "Bu, kuantum hata düzeltme ve hata toleransına ilişkin temel fikirlerin meyve vermeye başladığı alanımızda gerçekten heyecan verici bir dönem" dedi ve şunları söyledi: QuEra Computing'in kurucu ortağı. "Nötr atom kuantum hesaplama topluluğundaki son zamanlardaki olağanüstü ilerlemeden yararlanan bu çalışma, olağanüstü yetenekli öğrencilerin ve doktora sonrası araştırmacıların yanı sıra QuEra, MIT ve NIST/UMD'deki olağanüstü işbirlikçilerimizin inanılmaz çabalarının bir kanıtıdır. Önümüzdeki zorluklar konusunda açık görüşlü olsak da, bu yeni ilerlemenin büyük ölçekli, kullanışlı kuantum bilgisayarlara doğru ilerlemeyi büyük ölçüde hızlandırarak keşif ve inovasyonun bir sonraki aşamasını mümkün kılmasını bekliyoruz."

Önceki hata düzeltme gösterilerinde bir, iki veya üç mantıksal kübit sergilendi. Bu yeni çalışma, 48 mantıksal kübitte kuantum hata düzeltmesini göstererek, hata sorununu çözerken hesaplama kararlılığını ve güvenilirliğini artırıyor. Büyük ölçekli kuantum hesaplamaya giden yolda Harvard, QuEra ve işbirlikçileri aşağıdaki kritik başarıları bildirdi:

Bugüne kadarki en büyük mantıksal kübitlerin oluşturulması ve dolaştırılması, 7 kod mesafesini göstererek, dolaştırma mantıksal geçit işlemleri sırasında meydana gelen rastgele hataların tespit edilmesini ve düzeltilmesini sağlar. Daha büyük kod mesafeleri kuantum hatalarına karşı daha yüksek direnç anlamına gelir. Ayrıca araştırma, ilk kez kod mesafesini artırmanın mantıksal işlemlerdeki hata oranını azalttığını gösterdi.
Karmaşık algoritmaları yürütmek için kullanılan 48 küçük mantıksal kübitin gerçekleştirilmesi, fiziksel kübitlerle çalıştırıldığında aynı algoritmaların performansını aşıyor.
40 fiziksel kübiti kontrol ederek 280 orta boyutlu hata düzeltme kodunun oluşturulması.

Bu buluş, yüzlerce kübiti, yüksek iki kübitlik geçit doğruluğunu, keyfi bağlantıyı, tamamen programlanabilir tek kübit dönüşlerini ve orta devre okumayı birleştiren gelişmiş bir nötr atom sistemi kuantum bilgisayarını kullandı.

Sistem aynı zamanda yeniden yapılandırılabilir nötr atom dizilerinde donanım açısından verimli kontrol içeriyordu ve tüm bir mantıksal kübit grubu üzerinde doğrudan, paralel kontrol kullanıyordu. Bu paralel kontrol, kontrol yükünü ve mantıksal işlemleri gerçekleştirmenin karmaşıklığını önemli ölçüde azaltır. Araştırmacıların, 280'e kadar fiziksel kübit kullanırken, çalışmada gerekli tüm işlemleri yürütmek için ondan az kontrol sinyali programlaması gerekiyordu. Diğer kuantum yöntemleri genellikle aynı sayıda kübit için yüzlerce kontrol sinyali gerektirir. Kuantum bilgisayarlar binlerce kübite ölçeklendikçe verimli kontrol kritik önem kazanıyor.

Boston Consulting Group Ortağı Matt Langione, "Yüksek hata toleransına sahip 48 mantıksal kübitin elde edilmesi, kuantum bilişim endüstrisinde bir dönüm noktasıdır" dedi. "Bu atılım sadece pratik kuantum uygulamaları için zaman çizelgesini hızlandırmakla kalmıyor, aynı zamanda daha önce klasik hesaplama yöntemleriyle çözümü zor kabul edilen sorunların çözümü için yeni yollar açıyor. Bu, kuantum hesaplamanın ticari uygulanabilirliğini önemli ölçüde artıran, oyunun kurallarını değiştiren bir gelişme. Kuantum avantajına yönelik yarışın büyük bir ivme kazandığı göz önüne alındığında, sektörler arası işletmeler bunu dikkate almalı.”

QuEra Computing CEO'su Alex Keesling, "Bugün, QuEra ve daha geniş kuantum hesaplama topluluğu için tarihi bir dönüm noktasına işaret ediyor" dedi ve şöyle devam etti: "Bu başarılar, Harvard ve MIT akademik işbirlikçilerimiz ile QuEra bilim adamlarının birlikte yürüttüğü çok yıllık bir çabanın sonucudur. ve mühendisler, kuantum hesaplamada mümkün olanın sınırlarını zorlamak için çalışıyorlar. Bu sadece teknolojik bir sıçrama değil; bu, öncü araştırmalara yapılan işbirliğinin ve yatırımın gücünün bir kanıtıdır. Dünyanın en karmaşık sorunlarından bazılarının üstesinden gelebilecek, ölçeklenebilir, hataya dayanıklı kuantum hesaplamanın yeni bir çağına zemin hazırlamaktan heyecan duyuyoruz. Kuantumun geleceği burada ve QuEra bu devrimin ön saflarında yer almaktan gurur duyuyor."

Keesling, "2022'den bu yana genel bulutta mevcut olan ilk nesil makinemiz gibi kuantum bilgisayarları üretme ve çalıştırma konusundaki deneyimimiz, bu çığır açan araştırmayla birleştiğinde, bizi kuantum devrimine liderlik etme konusunda önemli bir konuma getiriyor" diye ekledi.

Çalışma, Gürültülü Orta Ölçekli Kuantum Cihazlarıyla Optimizasyon (ONISQ) programı aracılığıyla Savunma İleri Araştırma Projeleri Ajansı, Ulusal Bilim Vakfı, Ultrasoğuk Atomlar Merkezi (bir NSF Fizik Sınır Merkezi) ve Ordu Araştırma Ofisi tarafından desteklendi.

QuEra ayrıca 9 Ocak'ta saat 11:30 ET'de QuEra'nın hataya dayanıklı kuantum bilgisayarlara yönelik ticari yol haritasını açıklayacağı özel bir etkinlik duyurdu. Bu çevrimiçi etkinliğe şu adresten kaydolun: https://quera.link/roadmap

QuEra Hakkında

QuEra Computing, oldukça umut verici bir kuantum yöntemi olarak geniş çapta kabul edilen, nötr atomları kullanan kuantum bilgisayarların ticarileştirilmesinde liderdir. Merkezi Boston'da bulunan ve yakındaki Harvard Üniversitesi ile MIT'nin öncü araştırmalarına dayanan QuEra, büyük bir genel bulut üzerinden ve şirket içi teslimat için kullanılabilen, dünyanın en büyük halka açık kuantum bilgisayarını işletiyor. QuEra, klasik olarak çözülmesi zor sorunların üstesinden gelmek için büyük ölçekli, hataya dayanıklı kuantum bilgisayarlar geliştirerek kuantum alanında tercih edilen ortak haline geliyor. Basitçe söylemek gerekirse QuEra, kuantumun en iyi yoludur. Daha fazla bilgi için bizi şu adreste ziyaret edin: quera.com