Google ogłasza przełomowy sukces w rozwoju komputerów kwantowych. Zespół inżynierów Google’a zaprezentował w czasopiśmie „Nature“ wyniki badań, które pokazują, że poprawiona technologia kwantowego korygowania błędów pozwala na utrzymanie stabilności kwantowego bita (qubita) przez aż godzinę. To istotny krok w kierunku stworzenia bardziej niezawodnych komputerów kwantowych, które mogą rozwiązywać problemy wymagające ogromnej mocy obliczeniowej, których klasyczne komputery nie są w stanie sprostać.
Quantum error correction – klucz do przyszłości komputerów kwantowych
Jednym z głównych osiągnięć Google’a jest zastosowanie zaawansowanego mechanizmu korygowania błędów, który umożliwia utrzymanie stabilności kwantowego bita przez długi czas. Dotychczas komputery kwantowe miały problem z błędami, które powstawały w wyniku niestabilności pojedynczych kwantowych bitów. Google rozwiązał ten problem poprzez zastosowanie tzw. logicznych qubitów – zestawów fizycznych qubitów, które współpracują, aby wykrywać i korygować błędy. Dzięki temu, system osiągnął stabilność, która wcześniej była nieosiągalna.
Google wykorzystał nową technologię w procesorze o nazwie Willow, który jest w stanie obsługiwać 105 qubitów. Każdy z nich jest odpowiedzialny za jedno wyrażenie logicznego qubitu. Zespół Google’a zauważył, że im więcej fizycznych qubitów jest poświęconych na tworzenie jednego logicznego qubitu, tym większa wydajność systemu. Efektem tych postępów jest możliwość utrzymania kwantowego bitu w stanie stabilnym przez średnio godzinę.
Zwiększona jakość qubitów i kontrola nad procesem produkcji
Wszystkie te osiągnięcia są możliwe dzięki nowemu laboratorium fabrycznemu, które Google otworzył specjalnie do produkcji swoich procesorów kwantowych. Wcześniej urządzenia Sycamore były produkowane w laboratoriach uniwersytetów, co ograniczało kontrolę nad jakością i dokładnością procesów produkcyjnych. Nowe centrum pozwala na znacznie lepszą kontrolę nad procesem tworzenia qubitów, co jest kluczowe dla dalszego rozwoju technologii kwantowej.
Zmiany w procesie produkcji obejmują m.in. powiększenie rozmiarów pojedynczych qubitów, co zmniejsza ich podatność na zakłócenia. To także przyczyniło się do obniżenia liczby błędów, które wcześniej były istotnym ograniczeniem w rozwoju komputerów kwantowych.
Potencjał kwantowych komputerów Google’a
Wyniki badania potwierdzają, że komputery kwantowe Google’a mogą wkrótce stać się poważnym konkurentem dla klasycznych urządzeń komputerowych. Dzięki ogromnemu postępowi w redukcji błędów, Google uważa, że kwantowe komputery będą w stanie rozwiązywać problemy, które dla tradycyjnych systemów obliczeniowych byłyby niemożliwe do wykonania. Na przykład, zadanie, które w przypadku klasycznych komputerów trwałoby 1025 lat, komputer Google’a jest w stanie rozwiązać w mniej niż pięć minut.
Wyzwania przed kwantowymi komputerami Google’a
Choć wyniki są imponujące, Google przyznaje, że przed pełną komercjalizacją tej technologii wciąż jest wiele wyzwań do pokonania. Należy jeszcze bardziej zoptymalizować czas przechowywania kwantowego bitu i zapewnić, że odpowiednia liczba logicznych qubitów będzie dostępna do realizacji skomplikowanych algorytmów. Jednak progres, jaki udało się osiągnąć, daje ogromną nadzieję na przyszłość komputerów kwantowych, które mogą zrewolucjonizować nie tylko obliczenia, ale także całą dziedzinę nauki i technologii.
Google osiągnął istotny kamień milowy w rozwoju komputerów kwantowych, dzięki któremu błąd skorygowany kwantowy bit może być stabilny przez godzinę. Wyniki badań wskazują na ogromny postęp w zakresie technologii kwantowego korygowania błędów, co może oznaczać przełom w obliczeniach wymagających olbrzymiej mocy obliczeniowej. Kolejnym krokiem w rozwoju tej technologii będzie dalsza poprawa jakości qubitów i ich stabilności, co pozwoli na ich szersze wykorzystanie w przemyśle i nauce.
