นักวิทยาศาสตร์อยู่ใกล้กับคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่แก้ไขข้อผิดพลาดได้มากขึ้น

ความผิดพลาดเกิดขึ้น - โดยเฉพาะในคอมพิวเตอร์ควอนตัม บิตควอนตัมที่เปราะบางหรือ qubits ที่ประกอบขึ้นเป็นเครื่องจักรนั้นมีแนวโน้มที่ผิดพลาดได้ง่าย แต่ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ได้แสดงให้เห็นว่าพวกเขาสามารถแก้ไข flubs ได้

คอมพิวเตอร์ที่ควบคุมกฎของกลศาสตร์ควอนตัมแสดงสัญญาในการทำการคำนวณไกลเกินเอื้อมสำหรับคอมพิวเตอร์มาตรฐาน (SN: 6/29/17- แต่ไม่มีกกลไกในการแก้ไขข้อผิดพลาดของคอมพิวเตอร์คำตอบที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมคายออกอาจเป็น gobbledygook (SN: 6/22/20-

การรวมพลังของหลาย qubits เข้าด้วยกันแก้ปัญหาความผิดพลาดนักวิจัยรายงาน 4 ตุลาคมในธรรมชาติ- นักวิทยาศาสตร์ใช้ qubits เก้าตัวเพื่อสร้าง qubit ที่ดีขึ้นที่เรียกว่า qubical logical ซึ่งแตกต่างจาก qubits ของแต่ละบุคคลที่สร้างขึ้นสามารถตรวจสอบเพื่อตรวจสอบข้อผิดพลาด

“ นี่คือการสาธิตที่สำคัญบนเส้นทางในการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดใหญ่” นักฟิสิกส์ควอนตัม Winfried Hensinger จาก University of Sussex ในไบรตันประเทศอังกฤษกล่าวซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษาใหม่

ถึงกระนั้นเส้นทางนั้นยังคงเป็นเส้นทางที่ยาวนาน Hensinger กล่าว ในการคำนวณที่ซับซ้อนนักวิทยาศาสตร์จะต้องขยายจำนวน qubits ในเครื่องจักรอย่างมาก แต่ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ได้แสดงให้เห็นว่าพวกเขาสามารถควบคุมข้อผิดพลาดได้ภายใต้การควบคุมเขากล่าวว่า“ ไม่มีอะไรที่จะหยุดเราเพื่อสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีประโยชน์”

ใน qubical เชิงตรรกะข้อมูลจะถูกเก็บไว้ซ้ำซ้อน ที่ช่วยให้นักวิจัยสามารถตรวจสอบและแก้ไขข้อผิดพลาดในข้อมูล “ หากชิ้นส่วนของมันหายไปคุณสามารถสร้างมันขึ้นมาใหม่จากชิ้นอื่น ๆ เช่นโวลเดอมอร์” นักฟิสิกส์ควอนตัมเดวิดชูสเตอร์จากมหาวิทยาลัยชิคาโกกล่าวซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยใหม่ (แฮร์รี่พอตเตอร์วายร้ายรักษาจิตวิญญาณของเขาให้ปลอดภัยโดยการปกปิดมันในหลาย ๆ วัตถุที่เรียกว่า Horcruxes)

ในการศึกษาใหม่สี่ qubits เสริมเพิ่มเติมเชื่อมต่อกับ qubitic logical เพื่อระบุข้อผิดพลาดในข้อมูล คอมพิวเตอร์ควอนตัมในอนาคตสามารถทำการคำนวณได้โดยใช้ qubits แบบตรรกะแทน qubits ดั้งเดิมที่ผิดปกติการตรวจสอบและแก้ไขข้อผิดพลาดใด ๆ ที่เกิดขึ้นซ้ำ ๆ

เพื่อสร้าง Qubit ซึ่งเป็นตรรกะนักวิจัยใช้เทคนิคที่เรียกว่ารหัสเบคอน-ชอร์ใช้กับ qubits ที่ทำจากไอออน Ytterbium ที่ลอยอยู่เหนือชิปไอออนที่อยู่ภายในสุญญากาศซึ่งถูกควบคุมด้วยเลเซอร์ นักวิจัยยังออกแบบลำดับการดำเนินงานเพื่อให้ข้อผิดพลาดไม่สามารถทวีคูณได้อย่างไม่สามารถควบคุมได้สิ่งที่เรียกว่า "การยอมรับความผิดพลาด"

ต้องขอบคุณความพยายามเหล่านั้น QBIT แบบตรรกะใหม่มีอัตราความผิดพลาดต่ำกว่าองค์ประกอบที่มีข้อบกพร่องมากที่สุดที่สร้างขึ้นมา Christopher Monroe นักฟิสิกส์ควอนตัมจากมหาวิทยาลัยแมริแลนด์ในวิทยาลัยคอลเลจและมหาวิทยาลัยดุ๊กกล่าว

อย่างไรก็ตามทีมไม่ได้ดำเนินการตามกระบวนการทั้งหมดเพื่อแก้ไขข้อผิดพลาด ในขณะที่คอมพิวเตอร์ตรวจพบข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นนักวิจัยไม่ได้แก้ไขข้อผิดพลาดและดำเนินการคำนวณต่อไป แต่พวกเขาแก้ไขข้อผิดพลาดหลังจากคอมพิวเตอร์เสร็จสิ้น ในตัวอย่างที่เต็มเปี่ยมนักวิทยาศาสตร์จะตรวจจับและแก้ไขข้อผิดพลาดหลายครั้งได้ทันที

การแสดงให้เห็นถึงการแก้ไขข้อผิดพลาดควอนตัมเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีประโยชน์ “ มันเหมือนกับการบรรลุความสำคัญอย่างยิ่งด้วย [นิวเคลียร์] ฟิชชัน” ชูสเตอร์กล่าว เมื่ออุปสรรควิทยาศาสตร์นิวเคลียร์ผ่านไปในปี 1942มันนำไปสู่เทคโนโลยีเช่นพลังงานนิวเคลียร์และระเบิดปรมาณู (SN: 11/29/17-

ในขณะที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมค่อยๆเข้าใกล้ประโยชน์ในทางปฏิบัติ บริษัท ต่าง ๆ ก็ลงทุนในอุปกรณ์ บริษัท เทคโนโลยีเช่นIBM-GoogleและIntelโฮสต์ความพยายามในการคำนวณควอนตัมหลัก เมื่อวันที่ 1 ตุลาคม บริษัท คอมพิวเตอร์ควอนตัมร่วมก่อตั้งโดยมอนโรเรียกว่า ionqไปสาธารณะ; มอนโรพูดกับข่าววิทยาศาสตร์ในขณะที่เดินทางไปตามถนนเพื่อเปิดระฆังเปิดที่ตลาดหลักทรัพย์นิวยอร์ก

ผลลัพธ์ใหม่แสดงให้เห็นว่าการแก้ไขข้อผิดพลาดควอนตัมเต็มรูปแบบเกือบจะอยู่ที่นี่ Kenneth Brown กล่าวว่าวิศวกรควอนตัมของมหาวิทยาลัย Duke กล่าว “ มันแสดงให้เห็นว่าเราสามารถรวบรวมชิ้นส่วนทั้งหมดเข้าด้วยกันและทำทุกขั้นตอน”