Google 연구원은 회사의 Sycamore 프로세서로 오류 수정 방법을 성공적으로 테스트했습니다.
구글
Google의 연구원들은 특정 조건에 따라 회사의 Sycamore 양자 프로세서에서 오류 수정이 작동하고 기하급수적으로 확장될 수 있음을 입증했습니다. 이는 내결함성 양자 컴퓨터를 구축하기 위한 또 다른 단계입니다.
이 돌파구는 큐비트 수가 아니라 큐비트 품질과 관련된 분야인 양자 오류 수정을 연구하는 과학자들의 관심을 끌 가능성이 높습니다.
양자 컴퓨터가 지원하는 큐비트 수를 늘리는 것이 종종 핵심 요소로 제시됩니다. 양자 기술의 전례 없는 컴퓨팅 성능을 잠금 해제마찬가지로 중요한 것은 이러한 큐비트가 신뢰할 수 있고 오류 없는 결과를 허용하는 방식으로 작동하도록 보장하는 것입니다.
이것은 내결함성 양자 컴퓨터의 개념을 뒷받침하는 아이디어이지만 양자 오류 수정은 아직 초기 단계에 있습니다. 현재 과학자들은 입자의 극도로 불안정한 특성으로 인해 처리 중인 몇 개의 큐비트를 제어하고 조작하는 데 여전히 어려움을 겪고 있습니다. 이는 양자 계산이 여전히 오류로 가득 차 있음을 의미합니다.
Google에 따르면 대부분의 애플리케이션은 10^-15만큼 낮은 오류율을 요구합니다. 이에 비해 최첨단 양자 플랫폼은 현재 평균 오류율이 10^-3에 가깝습니다.
한 가지 솔루션은 큐비트의 물리적 안정성을 개선하는 것으로 구성되어 있지만 과학자들은 양자 프로세서 내에서 직접 오류를 감지하고 수정할 수 있는 대체 해결 방법을 점점 더 우선시하고 있습니다.
일반적으로 이는 양자 데이터를 여러 큐비트에 분산하고 추가 큐비트를 사용하여 해당 정보를 추적하고 오류를 식별 및 수정함으로써 수행됩니다. 전체적으로 오류가 수정된 큐비트 그룹은 "논리적 큐비트"라고 하는 단일 클러스터를 형성합니다.
스태빌라이저 코드라고 하는 이 접근 방식은 데이터 큐비트 상태의 바람직하지 않은 섭동을 오류로 전환할 수 있는 측정 큐비트와 기본적으로 데이터 큐비트를 인터레이스한 다음 특정 소프트웨어 덕분에 보상할 수 있습니다.
스태빌라이저 코드의 원칙은 이론적으로 다른 플랫폼에 적용되었지만 Google은 이 방법이 대규모 시스템에서 확장되는 것으로 입증되지 않았으며 여러 차례의 오류 수정을 견디는 것으로 표시되지도 않았다고 말했습니다.
광고 거인의 연구원 회사의 Sycamore 양자 프로세서로 스태빌라이저 코드 테스트 시작, XNUMX차원 체인에 연결된 XNUMX개의 큐비트로 구성된 논리적 큐비트 클러스터로 시작합니다. 큐비트는 데이터 큐비트와 오류 감지를 담당하는 측정 큐비트 사이를 번갈아 가며 사용합니다.
연구원들은 클러스터 크기를 늘리면 오류가 기하급수적으로 줄어드는 것을 발견했습니다. 연구팀은 다양한 크기의 논리적 큐비트로 방법을 테스트했으며 최대 21큐비트 클러스터에 도달했으며, 이는 100큐비트로 구성된 클러스터에 비해 논리적 오류를 XNUMX배 이상 줄이는 것으로 나타났습니다. 즉, 논리적 큐비트가 클수록 더 나은 오류를 수정할 수 있습니다.
실제 양자 컴퓨터에는 각 논리적 큐비트에 대해 최소 1,000개의 오류 수정 큐비트가 필요할 것으로 예상되기 때문에 이는 중요합니다. 따라서 오류 수정 방법이 확장될 수 있음을 증명하는 것은 유용한 양자 컴퓨터 개발의 기본입니다.
구글은 또한 50회의 오류 수정 후에도 오류 억제율이 안정적으로 유지되는 것을 발견했는데, 이는 양자 오류 수정의 타당성에 대한 "핵심 발견"이라고 회사 측은 밝혔다.
물론 실험에는 여전히 큰 한계가 있습니다. 현재 양자 컴퓨터는 100큐비트 미만을 지원할 수 있습니다. 예를 들어 시카모어에는 54큐비트가 있습니다. 즉, 실제 응용 프로그램에 필요한 1,000큐비트로 방법을 테스트하는 것은 불가능합니다.
그리고 21큐비트가 유용한 논리적 큐비트를 생성하는 데 충분하더라도 Google의 프로세서는 이러한 논리적 큐비트 중 두 개만 지원할 수 있으며 이는 실제 응용 프로그램에서 사용하기에는 여전히 충분하지 않습니다. 따라서 Google의 결과는 현재 개념 증명으로 남아 있습니다.
또한 과학자들은 큐비트의 본질적으로 높은 오류율이 문제가 될 가능성이 있다고 강조했습니다. 팀의 실험에서 검사의 11%가 오류를 감지했습니다. 즉, 오류 수정 기술은 수천 배 더 많은 큐비트가 있는 장치의 모든 섭동을 포착하고 수정하기 위해 매우 효율적이어야 합니다.
연구원들은 "이러한 실험 시연은 초전도 큐비트를 사용하여 확장 가능한 내결함성 양자 컴퓨터를 구축하기 위한 기반을 제공합니다."라고 말했습니다. "그럼에도 불구하고 확장 가능한 양자 오류 수정을 향한 길에는 많은 과제가 남아 있습니다."
Google의 발견은 점점 더 바빠지는 분야에서 더 많은 연구와 실험의 문을 열었습니다.
예를 들어 올해 초 Amazon의 클라우드 자회사 AWS 양자 컴퓨터의 새로운 아키텍처를 자세히 설명하는 첫 번째 연구 논문 발표 오류 수정을 위한 새로운 표준을 설정하는 것을 목표로 합니다.
AWS의 방법은 Google과 유사한 접근 방식에 의존하지만 보다 정확한 양자 컴퓨터를 위한 청사진으로 제시된 큐비트의 플립 상태 가능성을 줄일 수 있는 프로세서 설계와 결합됩니다.
PlatoAi. Web3 재창조. 데이터 인텔리전스 증폭.
액세스하려면 여기를 클릭하십시오.
