BOSTON, ngày 6 tháng 2023 năm 48 – Công ty lượng tử nguyên tử trung tính QuEra Computing hôm nay đã công bố điều mà công ty cho biết là một bước đột phá về điện toán lượng tử, được công bố trên tạp chí khoa học Nature. Trong các thí nghiệm do Đại học Harvard phối hợp với QuEra Computing, MIT và NIST/UMD chủ trì, các nhà nghiên cứu đã thực hiện các thuật toán quy mô lớn trên một máy tính lượng tử đã sửa lỗi với XNUMX qubit logic và hàng trăm phép toán logic vướng víu.

QuEra cho biết: “Sự tiến bộ này, một bước nhảy vọt đáng kể trong điện toán lượng tử, tạo tiền đề cho việc phát triển các máy tính lượng tử thực sự có khả năng mở rộng và có khả năng chịu lỗi, có thể giải quyết các vấn đề thực tế khó giải quyết theo kiểu cổ điển”.

Bài viết có thể được truy cập trên Nature tại  https://www.nature.com/articles/s41586-023-06927-3.

Sergio Gago, Giám đốc điều hành Lượng tử và AI tại Moody's Analytics cho biết: “Tại Moody's Analytics, chúng tôi nhận thấy tầm quan trọng to lớn của việc đạt được 48 qubit logic trong môi trường điện toán lượng tử có khả năng chịu lỗi cao cũng như tiềm năng của nó trong việc cách mạng hóa hoạt động phân tích dữ liệu và mô phỏng tài chính”. đưa chúng ta đến gần hơn với một tương lai nơi điện toán lượng tử không chỉ là nỗ lực thử nghiệm mà còn là một công cụ thực tế có thể cung cấp các giải pháp thực tế cho khách hàng của chúng tôi. Thời điểm quan trọng này có thể xác định lại cách các ngành tiếp cận những thách thức tính toán phức tạp.”

Một thách thức quan trọng ngăn cản điện toán lượng tử đạt được tiềm năng to lớn của nó là tiếng ồn ảnh hưởng đến qubit, làm hỏng các tính toán trước khi đạt được kết quả mong muốn. Tính năng sửa lỗi lượng tử khắc phục những hạn chế này bằng cách tạo ra “qubit logic”, các nhóm qubit vật lý bị vướng vào nhau để lưu trữ thông tin dư thừa. Sự dư thừa này cho phép xác định và sửa các lỗi có thể xảy ra trong quá trình tính toán lượng tử. Bằng cách sử dụng các qubit logic thay vì các qubit vật lý riêng lẻ, các hệ thống lượng tử có thể đạt được mức độ chịu lỗi, khiến chúng trở nên mạnh mẽ và đáng tin cậy hơn đối với các phép tính phức tạp.

Mikhail Lukin, Giáo sư Đại học Joshua và Beth Friedman, đồng giám đốc của Sáng kiến ​​Lượng tử Harvard, cho biết: “Đây là thời điểm thực sự thú vị trong lĩnh vực của chúng tôi khi những ý tưởng cơ bản về sửa lỗi lượng tử và khả năng chịu lỗi đang bắt đầu đơm hoa kết trái”. đồng sáng lập của QuEra Computing. “Công trình này, tận dụng tiến bộ vượt trội gần đây trong cộng đồng điện toán lượng tử nguyên tử trung tính, là minh chứng cho nỗ lực đáng kinh ngạc của các sinh viên và tiến sĩ đặc biệt tài năng cũng như các cộng tác viên xuất sắc của chúng tôi tại QuEra, MIT và NIST/UMD. Mặc dù chúng tôi hiểu rõ những thách thức phía trước, nhưng chúng tôi hy vọng rằng tiến bộ mới này sẽ đẩy nhanh đáng kể tiến trình hướng tới máy tính lượng tử hữu ích, quy mô lớn, tạo điều kiện cho giai đoạn khám phá và đổi mới tiếp theo.”

Các minh họa sửa lỗi trước đây đã cho thấy một, hai hoặc ba qubit logic. Công trình mới này chứng minh khả năng sửa lỗi lượng tử trong 48 qubit logic, nâng cao độ ổn định và độ tin cậy tính toán trong khi giải quyết vấn đề lỗi. Trên con đường tiến tới tính toán lượng tử quy mô lớn, Harvard, QuEra và các cộng tác viên đã báo cáo những thành tựu quan trọng sau:

• Tạo và vướng víu các qubit logic lớn nhất cho đến nay, thể hiện khoảng cách mã là 7, cho phép phát hiện và sửa các lỗi tùy ý xảy ra trong quá trình hoạt động của cổng logic vướng víu. Khoảng cách mã lớn hơn hàm ý khả năng chống lại lỗi lượng tử cao hơn. Hơn nữa, nghiên cứu lần đầu tiên cho thấy rằng việc tăng khoảng cách mã thực sự làm giảm tỷ lệ lỗi trong các phép toán logic.

• Hiện thực hóa 48 qubit logic nhỏ được sử dụng để thực thi các thuật toán phức tạp, vượt qua hiệu suất của các thuật toán tương tự khi được thực thi bằng qubit vật lý.

• Xây dựng 40 mã sửa lỗi cỡ trung bình bằng cách kiểm soát 280 qubit vật lý.

Bước đột phá này sử dụng máy tính lượng tử hệ thống nguyên tử trung tính tiên tiến, kết hợp hàng trăm qubit, độ chính xác cao của cổng hai qubit, kết nối tùy ý, các phép quay qubit đơn có thể lập trình đầy đủ và khả năng đọc giữa mạch.

Hệ thống này cũng bao gồm khả năng kiểm soát hiệu quả về phần cứng trong các mảng nguyên tử trung tính có thể cấu hình lại, sử dụng khả năng kiểm soát song song, trực tiếp trên toàn bộ nhóm qubit logic. Điều khiển song song này làm giảm đáng kể chi phí điều khiển và độ phức tạp khi thực hiện các hoạt động logic. Trong khi sử dụng tới 280 qubit vật lý, các nhà nghiên cứu cần lập trình ít hơn XNUMX tín hiệu điều khiển để thực hiện tất cả các hoạt động cần thiết trong nghiên cứu. Các phương thức lượng tử khác thường yêu cầu hàng trăm tín hiệu điều khiển cho cùng số lượng qubit. Khi máy tính lượng tử mở rộng tới hàng nghìn qubit, việc kiểm soát hiệu quả trở nên cực kỳ quan trọng.

Matt Langione, Đối tác của Boston Consulting Group cho biết: “Việc đạt được 48 qubit logic với khả năng chịu lỗi cao là một bước ngoặt trong ngành điện toán lượng tử”. “Bước đột phá này không chỉ đẩy nhanh tiến độ cho các ứng dụng lượng tử thực tế mà còn mở ra những con đường mới để giải quyết các vấn đề mà trước đây được coi là khó giải quyết bằng các phương pháp tính toán cổ điển. Đó là một công cụ thay đổi cuộc chơi giúp nâng cao đáng kể khả năng thương mại của điện toán lượng tử. Các doanh nghiệp thuộc các lĩnh vực nên lưu ý, vì cuộc đua giành lợi thế lượng tử vừa có một động lực lớn.”

Alex Keesling, Giám đốc điều hành của QuEra Computing cho biết: “Hôm nay đánh dấu một cột mốc lịch sử đối với QuEra và cộng đồng điện toán lượng tử rộng lớn hơn”. “Những thành tựu này là đỉnh cao của nỗ lực kéo dài nhiều năm, dẫn đầu bởi các cộng tác viên học thuật Harvard và MIT của chúng tôi cùng với các nhà khoa học QuEra”. và các kỹ sư, để vượt qua ranh giới của những gì có thể làm được trong điện toán lượng tử. Đây không chỉ là một bước nhảy vọt về công nghệ; đó là minh chứng cho sức mạnh của sự hợp tác và đầu tư vào nghiên cứu tiên phong. Chúng tôi rất vui mừng được tạo tiền đề cho một kỷ nguyên mới của điện toán lượng tử có khả năng mở rộng, có khả năng chịu lỗi, có thể giải quyết một số vấn đề phức tạp nhất trên thế giới. Tương lai của lượng tử là ở đây và QuEra tự hào là người đi đầu trong cuộc cách mạng này.”

Keesling cho biết thêm: “Kinh nghiệm của chúng tôi trong việc sản xuất và vận hành máy tính lượng tử – chẳng hạn như máy thế hệ đầu tiên có sẵn trên đám mây công cộng kể từ năm 2022 – cùng với nghiên cứu đột phá này, giúp chúng tôi có vị trí thuận lợi để dẫn đầu cuộc cách mạng lượng tử”.

Công trình này được Cơ quan Dự án Nghiên cứu Tiên tiến Quốc phòng hỗ trợ thông qua chương trình Tối ưu hóa với các thiết bị lượng tử quy mô trung gian ồn ào (ONISQ), Quỹ khoa học quốc gia, Trung tâm nguyên tử siêu lạnh (Trung tâm biên giới vật lý NSF) và Văn phòng nghiên cứu quân đội.

QuEra cũng đã công bố một sự kiện đặc biệt vào ngày 9 tháng 11 lúc 30:XNUMX sáng theo giờ ET, nơi QuEra sẽ tiết lộ lộ trình thương mại dành cho máy tính lượng tử có khả năng chịu lỗi. Đăng ký sự kiện trực tuyến này tại https://quera.link/roadmap

Giới thiệu về QuEra

QuEra Computing là công ty đi đầu trong việc thương mại hóa máy tính lượng tử sử dụng các nguyên tử trung tính, được công nhận rộng rãi như một phương thức lượng tử có nhiều hứa hẹn. Có trụ sở tại Boston và được xây dựng dựa trên nghiên cứu tiên phong của Đại học Harvard và MIT gần đó, QuEra vận hành máy tính lượng tử có thể truy cập công khai lớn nhất thế giới, có sẵn trên đám mây công cộng lớn và để phân phối tại chỗ. QuEra đang phát triển các máy tính lượng tử có khả năng chịu lỗi, quy mô lớn để giải quyết các vấn đề khó giải quyết theo phương pháp cổ điển, trở thành đối tác được lựa chọn trong lĩnh vực lượng tử. Nói một cách đơn giản, QuEra là cách tốt nhất để lượng tử hóa. Để biết thêm thông tin, hãy ghé thăm chúng tôi tại quera.com

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
• PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
• PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://insidehpc.com/2023/12/quantum-harvard-quera-mit-and-nist-university-of-maryland-announce-error-corrected-algorithms-on-48-qubits/