Padł rekord dokładności obliczeń kubitowych. Nie uwierzysz, jak niskie jest ryzyko błędu

Mylić się jest rzeczą ludzką, ale najwyraźniej takie powiedzenie nie znajduje odzwierciedlenia w przypadku obliczeń kwantowych. A już na pewno nie tam, gdzie swój udział mają naukowcy z Uniwersytetu Oksfordzkiego. 
Padł rekord dokładności obliczeń kubitowych. Nie uwierzysz, jak niskie jest ryzyko błędu

To właśnie oni ustanowili niedawno najlepszy na świecie rezultat odnoszący się do dokładności operacji kubitowych. Przy udziale tych tzw. bitów kwantowych fizycy zredukowali współczynnik występowania błędów do 0,000015%. W praktyce oznacza to 1 błąd na 6,7 ​​miliona operacji. 

Czytaj też: Z wisiorka na szyję po robota — Jony Ive i OpenAI zrewolucjonizują interakcję z AI

Co ciekawe, poprzednimi rekordzistami byli… członkowie tego samego zespołu sprzed lat. Tym razem poprawa była jednak znacząca i opiewała na rząd wielkości. Jak podkreślają sami zainteresowani, istnieje znacznie większe ryzyko zostania trafionym przez piorun aniżeli wystąpienia błędu w operacjach kubitowych w oksfordzkim wydaniu. 

Artykuł na ten temat został zamieszczony na łamach Physical Review Letters. Jego autorzy dodają, iż poczynione postępy będą miały praktyczne odzwierciedlenie w rzeczywistości, ponieważ oznaczają szerokie szanse z zakresu projektowania komputerów kwantowych, które zostaną wykorzystane na potrzeby rozwiązywania realnych problemów. Do tej pory możliwości w tym zakresie były nieco ograniczone. 

Nowy rekord dokładności operacji kubitowych oznacza, że ryzyko wystąpienia błędów w obliczeniach wynosi 1 na 6,7 mln

Nie ulega wątpliwości, że komputery kwantowe mogą wykonywać zaawansowane obliczenia w niewyobrażalnie krótkim czasie. Tylko co komu po szybkich operacjach, jeśli ich rezultaty nie będą zbyt dokładne? Jednym ze sposobów jest korekta pomyłek, lecz zdecydowanie lepszym wyjściem byłoby sprawienie, że w ogóle nie będzie takiej konieczności, bo błędy po prostu nie będą się pojawiały. 

Z takiego założenia wyszli autorzy najnowszych badań, których działania prowadzą do realizacji scenariusza związanego z redukcją kosztów i rozmiarów komputerów kwantowych przyszłości. Niemal pozbawione błędów urządzenia, cechujące się mniejszymi rozmiarami i szybszym czasem działania to dobra wiadomość nie tylko dla komputerów kwantowych, ale również zegarów czy czujników.

Czytaj też: Oto infostealer w akcji. Największy wyciek roku pokazuje skalę zagrożenia

Jak udało się osiągnąć ten niewątpliwy sukces? Członkowie zespołu badawczego postawili na uwięzione jony wapnia w formie kubitów. Sprawdzają się one w kontekście przechowywania informacji kwantowych z zachowaniem wysokiej żywotności i wytrzymałości. Poza tym, zamiast zwykle stosowanych laserów, autorzy postawili na alternatywne rozwiązanie w postaci sygnałów elektronicznych służących do kontrolowania stanu kwantowego kubitów. 

Uzyskana w ten sposób stabilność okazała się wyższa, a na tym zalety się nie skończyły, ponieważ obejmowały też niższe koszty, większą wytrzymałość oraz łatwość integracji w układach scalonych z pułapką jonową. Wszystko to w temperaturze pokojowej i bez konieczności stosowania ekranowania magnetycznego. Mimo powodów do świętowania naukowcy zdają sobie sprawę, że wciąż mają pewne problemy do rozwiązania: na czele z kwestią wysokiej podatności na błędy występującej w przypadku bramek dwukubitowych, których współczynników błędów wynosi około 1 na 2000.