Добавить новость

Госдума денонсировала соглашение о многосторонней ядерно-экологической программе

Цивилева выступила за единые стандарты мер поддержки участников СВО

В Белоруссии военнослужащие стали использовать аналог Starlink

Активистам — бонусы





Новости сегодня

Новости от TheMoneytizer

Google совершает крупный прорыв в создании безошибочных квантовых компьютеров

Исследователи Google разработали Willow, новый квантовый процессор, который значительно уменьшает количество ошибок при увеличении числа кубитов. В частности, устройство позволяет распределить «логический» кубит информации между несколькими избыточными «физическими» кубитами, что дает возможность поддерживать квантовое состояние в течение времени, превышающего время существования каждого отдельного физического кубита, и снижать ошибки до так называемого «подпорогового» уровня.

В отличие от своих классических аналогов, квантовые компьютеры чрезвычайно чувствительны к шуму в окружающей среде, который вызывает ошибки в кубитах, несущих информацию. Кубиты уязвимы к двум основным типам ошибок: инверсии битов и сдвигу фаз. Первая возникает, когда кубиты внезапно меняют значение с 0 на 1 или наоборот. Второй, напротив, нарушает квантовое состояние кубитов, заставляя их переходить в классическое состояние и приводя к потере информации.

В классических компьютерах исправление ошибок обычно основано на избыточности информации. Например, если Алиса хочет отправить Андрею сообщение «1», она может скопировать его и отправить в трех экземплярах, то есть «111». Таким образом, даже если произойдет инверсия битов и будет передана, например, версия сообщения «101», Андрей все равно сможет предположить, что Алиса хотела отправить «1», поскольку именно эта информация является избыточной.

Однако законы квантовой механики не позволяют копировать информацию. Чтобы преодолеть эту проблему, в 1990-х годах исследователи разработали систему исправления ошибок, специально предназначенную для квантовых компьютеров и заключающуюся в распределении информации в виде так называемых «логических» кубитов. «Мы должны распределить информацию таким образом, чтобы была избыточность, но не было копий», — объяснил Scientific American Дэниел Готтесман, теоретик квантовой информации из Университета Мэриленда. Логический кубит — это кубит, закодированный из набора физических кубитов таким образом, чтобы информация сохранялась даже при ошибке одного из них.

Исследователи изучают эту систему исправления ошибок уже несколько десятилетий, но до сих пор качество кубитов было недостаточным для удовлетворительной работы. Например, команда Google применила эту систему к чипу Sycamore, но добавление физических кубитов к каждому логическому кубиту дало убывающую отдачу. Другими словами, частота ошибок возрастала по мере увеличения количества логических кубитов.

С помощью процессора Willow (улучшенной версии Sycamore) исследователям Google впервые удалось опуститься ниже ключевого порога, когда количество ошибок уменьшается по мере увеличения числа кубитов. «Чтобы продемонстрировать реальный прогресс в исправлении ошибок, необходимо показать, что вы находитесь ниже порога, а это было серьезной проблемой с тех пор, как квантовая коррекция ошибок была представлена Питером Шором в 1995 году», — объясняет Хартмут Невен, основатель и руководитель подразделения Google Quantum AI, в блоге компании.

Уровень ошибок снижается по мере увеличения количества кубитов

Согласно исследованию, предварительно опубликованному в журнале Nature, новый чип Willow имеет 105 физических кубитов (по сравнению с 72 у Sycamore), качество которых было улучшено таким образом, что они сохраняют свое квантовое состояние в пять раз дольше, чем раньше. Чтобы оценить коэффициент исправления ошибок, исследователи закодировали логические кубиты, постепенно увеличивая их размер. Первые состояли из сетки физических кубитов 3×3, вторые — из сетки 5×5, а последние — из сетки 7×7.

Исследователи обнаружили, что частота ошибок значительно снижается по мере увеличения размера логических кубитов. «Высококачественные кубиты позволяют исправлять квантовые ошибки», — объясняет Джулиан Келли, директор по квантовому оборудованию в Google и соавтор нового исследования. Логические кубиты пережили ошибки в два раза дольше, чем отдельные физические кубиты, из которых они состоят. На каждый цикл вычислений вероятность ошибки составляла бы один к 1000.

Однако те, кто ознакомился с исследованием, утверждают, что частота ошибок составляет 1 к 100, а не 1 к 1000. В ответ на этот комментарий представитель Google заявил, что «точное число не так важно, как увеличение производительности с ростом размера. Это ключевой элемент, который делает эту систему масштабируемой».

5 минут на вычисление 1025 лет

Для оценки вычислительных возможностей Willow команда использовала протокол под названием «случайная выборка цепей» (RCS) — самый сложный тест, используемый в настоящее время для квантовых компьютеров. «Его можно рассматривать как точку входа в квантовые вычисления: он проверяет, делает ли квантовый компьютер что-то, что невозможно сделать на классическом компьютере», — объясняет Невен. «Любая команда, создающая квантовый компьютер, должна сначала проверить, сможет ли он победить классические компьютеры в тесте RCS; если нет, то есть серьезные основания скептически относиться к его способности решать более сложные квантовые задачи», — добавляет он.

Результат: менее чем за пять минут Willow выполнил расчет, на который у самых мощных суперкомпьютеров сегодня ушло бы 1025 (или 10 септиллионов) лет. Следующим вызовом станет демонстрация соответствующей производительности вычислений для конкретного приложения, что, несмотря на текущий прогресс, станет возможным только в долгосрочной перспективе. Для этого нам понадобятся сотни логических кубитов и частота ошибок менее 1 на 1 миллион.

Видеопрезентация нового процессора:

Читайте все последние новости технологии на New-Science.ru

Запись Google совершает крупный прорыв в создании безошибочных квантовых компьютеров впервые опубликована на сайте Про технологии.

Читайте на 123ru.net


Новости 24/7 DirectAdvert - доход для вашего сайта



Частные объявления в Вашем городе, в Вашем регионе и в России



Smi24.net — ежеминутные новости с ежедневным архивом. Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. "123 Новости" — абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. Smi24.net — облегчённая версия старейшего обозревателя новостей 123ru.net. Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть —онлайн с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии. Smi24.net — живые новости в живом эфире! Быстрый поиск от Smi24.net — это не только возможность первым узнать, но и преимущество сообщить срочные новости мгновенно на любом языке мира и быть услышанным тут же. В любую минуту Вы можете добавить свою новость - здесь.




Новости от наших партнёров в Вашем городе

Ria.city

Шесть человек пострадали при столкновении двух автобусов в Краснодарском крае

В России появится должность "представитель МВД Узбекистана". Мирзиёев объяснил: Для защиты своих

Миллиардер Исак Андич погиб в горах недалеко от Барселоны

Американские военные вошли на территорию бывшей российской базы в Сирии

Музыкальные новости

В Грозном военнослужащие Росгвардии провели мероприятия ко Дню Конституции России

Девять из десяти москвичей готовы переплатить за квартиру у метро

Почетными гостями турнира «Кожаная кепка» памяти Юрия Лужкова станут Леонид Якубович и Геннадий Хазанов

Путин призвал власть к честному диалогу с гражданами

Новости России

Шесть человек пострадали при столкновении двух автобусов в Краснодарском крае

Настю Ивлееву сфотографировали вместе с новым мужем Филиппом Бегаком

Болгария на перепутье: остановит ли транзит газа из России?

На Павелецком вокзале, 1999 год, Москва

Экология в России и мире

Концертный Директор в тарифе Full.

Кабинет Артиста в Яндекс. Кабинет Артиста в Яндекс Музыке. 

Международный конкурс искусства «Сокровища нации» 2024

Концерт «Времена года» Антонио Вивальди прозвучит в Эрмитаже

Спорт в России и мире

Надаль приедет на молодежный итоговый в Джидду

Полина Кудерметова проиграла в первом круге турнира WTA-125 в Лиможе

Раскрыта неожиданная причина превосходства молодой теннисистки над Еленой Рыбакиной

«Начало заката». Янчук о следующем сезоне Даниила Медведева

Moscow.media

Повреждение нефтебазы после ночной атаки беспилотников не повлияло на запасы бензина на орловских заправках

ТСД SAOTRON RT41 GUN: практичный, производительный, надёжный

• Dusil Photography • https://dusil.org

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: В Москве и Московской области 650 тысяч пенсионеров старше 80 лет получают пенсию в повышенном размере











Топ новостей на этот час

Rss.plus






На Павелецком вокзале, 1999 год, Москва

В России появится должность "представитель МВД Узбекистана". Мирзиёев объяснил: Для защиты своих

Миллиардер Исак Андич погиб в горах недалеко от Барселоны

Американские военные вошли на территорию бывшей российской базы в Сирии