Amazon prezanton çipin e parë të informatikës kuantike që ul koston e korrigjimit të gabimeve me 90%

Amazon ka zbuluar çipin e saj të parë kompjuterik kuantik që përdor arkitekturë të shkallëzuar dhe redukton koston e korrigjimit të gabimeve deri në 90%. I quajtur ‘Ocelot’, çipi është zhvilluar nga një ekip i Qendrës AWS për Informatikë Kuantike në Institutin e Teknologjisë në Kaliforni.

Amazon pretendon se Ocelot përfaqëson një përparim në ndjekjen e ndërtimit të kompjuterëve kuantikë tolerantë ndaj gabimeve të aftë për të zgjidhur probleme me rëndësi tregtare dhe shkencore që janë përtej mundësive të kompjuterëve të sotëm konvencional.

Ekipi përdori një dizajn të ri për arkitekturën e Ocelot, duke ndërtuar korrigjimin e gabimeve nga themeli dhe duke përdorur ‘mace qubit’.

Kubitët e maceve – të emërtuar sipas eksperimentit të famshëm të mendimit të maceve të Schrödinger-it – shtypin në thelb forma të caktuara gabimesh, duke reduktuar burimet e nevojshme për korrigjimin e gabimeve kuantike, sipas Amazon.

Kompania zbuloi se studiuesit AWS, për herë të parë, kombinuan teknologjinë e qubit të maceve dhe komponentë shtesë të korrigjimit të gabimeve kuantike në një mikroçip që mund të prodhohet në një mënyrë të shkallëzuar duke përdorur procese të huazuara nga industria e mikroelektronikës.

“Me përparimet e fundit në kërkimin kuantik, nuk është më çështja nëse, por kur kompjuterët kuantikë praktike, tolerantë ndaj gabimeve do të jenë të disponueshëm për aplikime në botën reale. Ocelot është një hap i rëndësishëm në atë udhëtim, “tha Oskar Painter, drejtor i AWS i Quantum Hardware.

“Në të ardhmen, çipat kuantikë të ndërtuar sipas arkitekturës Ocelot mund të kushtojnë aq pak sa një e pesta e qasjeve aktuale, për shkak të numrit të reduktuar drastikisht të burimeve të kërkuara për korrigjimin e gabimeve. Konkretisht, ne besojmë se kjo do të përshpejtojë afatin tonë kohor drejt një kompjuteri kuantik praktik deri në pesë vjet.”

Të publikuara në Nature, gjetjet zbulojnë se duke përdorur një qark kuantik superpërcjellës, studiuesit realizuan një memorie logjike kubit të formuar nga bashkimi i kubitëve të koduar të maceve bosonike me një kod përsëritjeje të jashtme të distancës d = 5. Një qark stabilizues mbron në mënyrë pasive kubitët e maceve kundër rrotullimeve të biteve. Kodi i përsëritjes, duke përdorur ancilla transmons për matjen e sindromës, korrigjon rrokullisjet e fazës qubit të maces.

“Ne studiojmë performancën dhe shkallëzimin e memories logjike të kubitit, duke gjetur se kodi i përsëritjes së korrigjimit të kthimit të fazës funksionon nën pragun. Gabimi logjik i kthimit të bitit shtypet me rritjen e numrit mesatar të fotoneve kubit të maceve, i mundësuar nga realizimi ynë i një porte CX të paragjykuar nga zhurma e transmonit të maces, “thanë studiuesit në studim.

Studiuesit zbuluan se një nga sfidat më të mëdha me kompjuterët kuantikë është se ata janë tepër të ndjeshëm ndaj ndryshimeve më të vogla ose “zhurmës” në mjedisin e tyre.

Dridhjet, nxehtësia, ndërhyrja elektromagnetike nga telefonat celularë dhe rrjetet Wi-Fi, apo edhe rrezet kozmike dhe rrezatimi nga hapësira e jashtme, të gjitha mund të rrëzojnë kubitët nga gjendja e tyre kuantike, duke shkaktuar gabime në llogaritjen kuantike që po kryhet, sipas një njoftimi për shtyp.

Ata nënvizuan se çështje të tilla historikisht e kanë bërë jashtëzakonisht sfiduese ndërtimin e kompjuterëve kuantikë që mund të kryejnë llogaritje të besueshme dhe pa gabime të çdo kompleksiteti të konsiderueshëm.

“Sfida më e madhe nuk është vetëm ndërtimi i më shumë kubitëve, por po i bën ato të funksionojnë me besueshmëri,” tha Painter.

Studiuesit zbuluan se për të zgjidhur këtë problem, kompjuterët kuantikë mbështeten në korrigjimin e gabimit kuantik që përdor kodime speciale të informacionit kuantik nëpër kubit të shumtë – në formën e kubiteve ‘logjike’ – për të mbrojtur informacionin kuantik nga mjedisi.