Можливо, Microsoft нарешті зробила квантові обчислення корисними

Новий рівень технології

Мрія про квантові обчислення завжди була захоплюючою: що, якби ми змогли побудувати машину, що працює на квантовому рівні й виконує складні обчислення експоненціально швидше, ніж комп'ютер, обмежений класичною фізикою? Але попри те, що IBM, Google та інші компанії анонсували апаратне забезпечення для ітеративних квантових обчислень, вони все ще не використовуються для будь-яких практичних цілей.

Це може змінитися вже скоро, оскільки Microsoft і Quantinuum стверджують, що вони розробили найбільш безпомилкову систему квантових обчислень.

Дивіться також У Японії створили один із найпотужніших квантових комп'ютерів IBM

У той час як класичні комп'ютери та електроніка покладаються на двійкові біти як основну одиницю інформації (вони можуть бути увімкненими або вимкненими), квантові комп'ютери працюють з кубітами, які можуть існувати в суперпозиції двох станів одночасно. Проблема з кубітами полягає в тому, що вони схильні до помилок, що є основною причиною того, що сучасні квантові машини використовуються лише для досліджень та експериментів.

Рішення Microsoft полягало в тому, щоб згрупувати фізичні кубіти у віртуальні кубіти, що дозволяє застосовувати діагностику та виправлення помилок, не руйнуючи їх, і запустити все це на апаратному забезпеченні Quantinuum.

Результатом став показник помилок, який був у 800 разів нижчим, ніж при роботі з одними лише фізичними кубітами. Microsoft стверджує, що змогла запустити понад 14 000 експериментів без жодних помилок.

Схематична демонстрація роботи квантового комп'ютера: відео

Це досягнення може нарешті наблизити нас до квантових обчислень нового рівня. Вони нарешті можуть стати достатньо надійними для практичного застосування.

Завдання, яке стоїть перед всією квантовою екосистемою, полягає в тому, щоб підвищити точність кубітів і забезпечити відмовостійкість квантових обчислень, щоб ми могли використовувати квантову машину для вирішення раніше нерозв'язних проблем. Коротко кажучи, нам потрібно перейти на надійні логічні кубіти — створені шляхом об'єднання декількох фізичних кубітів в логічні для захисту від шумів і підтримки тривалих, стійких обчислень,
– каже Джейсон Зандер, віцепрезидент підрозділу стратегічних місій і технологій Microsoft.

Дослідники зможуть випробувати технологію квантових обчислень Microsoft через Azure Quantum Elements у найближчі кілька місяців, де вони будуть доступні у вигляді приватної попередньої версії. Мета полягає в тому, щоб ще більше просунутися до квантових суперкомп'ютерних обчислень 3-го рівня, які теоретично зможуть вирішувати неймовірно складні проблеми, такі як зміна клімату та дослідження рідкісних ліків.

Невідомо, скільки часу знадобиться, щоб досягти цього рівня, але наразі ми принаймні на крок наблизилися до практичних квантових обчислень. До великомасштабного відмовостійкого квантового комп'ютера ще довгий шлях.