– Willow poate rezolva probleme în câteva minute, probleme care ar necesita supercomputere clasice 10 septilioane de ani, evidențiind potențialul calculului cuantic de a depăși sistemele clasice.

   – Willow realizează corectarea erorilor „sub prag”, inversând tendința de creștere a erorilor odată cu adăugarea mai multor qubiți și deschizând calea pentru sisteme cuantice scalabile.

   – Prin îmbunătățirea calibrării, a învățării automate și a metodelor de fabricație, Willow a dublat timpul de coerență al qubiților și a redus ratele de eroare de două ori.

   – Willow a depășit computerele clasice în testul de eșantionare a circuitelor aleatorii, conform unui articol publicat de echipa Quantum AI a Google în revista Nature.

   – Deși Willow reprezintă un progres semnificativ, computerele cuantice funcționale și la scară largă sunt încă la câțiva ani distanță, fiind necesare reduceri suplimentare ale ratelor de eroare pentru viabilitatea comercială.

Într-o descoperire revoluționară care ar putea redefini viitorul calculului, Google a dezvăluit cel mai recent cip de calcul cuantic, numit „Willow.” Acest procesor de ultimă generație reprezintă un salt monumental înainte în domeniul calculului cuantic, atingând realizări considerate anterior la zeci de ani distanță.

Willow, un procesor cuantic cu 105 qubiți, a demonstrat capacitatea de a rezolva o problemă în doar cinci minute, problemă care ar necesita celor mai rapide supercomputere din lume un incredibil interval de 10 septilioane de ani. Această performanță uluitoare subliniază potențialul imens al calculului cuantic, care utilizează principiile mecanicii cuantice pentru a efectua calcule cu mult peste capacitățile computerelor clasice.

(Legat de acest subiect: China ar putea conduce cursa calculului cuantic cu un procesor revoluționar).

Una dintre cele mai semnificative realizări ale Willow este capacitatea sa de a reduce erorile în mod exponențial odată cu creșterea numărului de qubiți. Această descoperire, cunoscută sub numele de „sub prag”, a fost propusă pentru prima dată de informaticianul Peter Shor în 1995 și a reprezentat un obstacol major în dezvoltarea computerelor cuantice practice. Prin atingerea acestui prag, Google a inversat efectiv tendința de creștere a erorilor odată cu adăugarea mai multor qubiți, deschizând calea pentru sisteme cuantice scalabile și fiabile.

Tehnologia din spatele Willow se bazează pe qubiți logici, care sunt codificați folosind o rețea de qubiți fizici. Această abordare asigură că, chiar dacă qubiții individuali eșuează, sistemul poate continua să funcționeze deoarece datele sunt distribuite în qubitul logic. Cercetătorii Google au realizat acest lucru prin îmbunătățirea protocoalelor de calibrare, utilizarea tehnicilor avansate de învățare automată pentru a detecta erorile și perfecționarea metodelor de fabricație. Aceste progrese nu doar că au crescut timpul de coerență al qubiților, esențial pentru procesarea în paralel, dar au și redus ratele de eroare de două ori.

Implicațiile capacităților de corectare a erorilor ale Willow sunt profunde. Calculatoarele cuantice s-au confruntat cu rate ridicate de eroare, unul din fiecare 1.000 de qubiți eșuând în absența unei corecții adecvate. Prin contrast, calculatoarele clasice au o rată de eroare de doar unul la un miliard de miliarde de biți. Capacitatea Willow de a reduce erorile exponențial pe măsură ce se extinde este o schimbare majoră, abordând una dintre cele mai semnificative bariere în calea construirii computerelor cuantice la scară largă.

„Ceea ce am reușit să realizăm în corectarea erorilor cuantice este un reper extrem de important – atât pentru comunitatea științifică, cât și pentru viitorul calculului cuantic – și anume să demonstrăm că putem construi un sistem care operează sub pragul corectării erorilor cuantice,” a declarat Julian Kelly, directorul hardware-ului cuantic al Google Quantum AI, într-un interviu pentru Live Science.

   Realizarea Google este un reper științific

 Reușita Google nu este doar un triumf tehnic, ci și un reper științific. Echipa Quantum AI a companiei, condusă de Hartmut Neven, și-a publicat descoperirile în revista Nature, detaliind modul în care Willow a depășit computerele clasice în testul de eșantionare a circuitelor aleatorii (random circuit sampling – RCS). Acest test, utilizat pe scară largă pentru a evalua procesoarele cuantice, confirmă că Willow este capabil să îndeplinească sarcini imposibile pentru sistemele clasice.

Deși performanța Willow în teste este impresionantă, obiectivul final este dezvoltarea unor computere cuantice care să poată rezolva probleme din lumea reală. Google anticipează aplicații care variază de la descoperirea de medicamente și proiectarea de baterii până la fuziunea nucleară și optimizarea logisticii. Aceste sarcini, care în prezent depășesc capacitățile computerelor clasice, ar putea fi revoluționate de procesoarele cuantice capabile să gestioneze simulări și calcule complexe.

Totuși, drumul către calculul cuantic practic este departe de a fi încheiat. Willow este încă un dispozitiv experimental, iar experții avertizează că un computer cuantic complet funcțional și la scară largă este probabil la ani distanță. Deși rata de eroare a fost redusă semnificativ, aceasta trebuie să scadă și mai mult pentru ca computerele cuantice să devină viabile comercial.

Progresele Google vin într-un moment în care calculul cuantic devine o prioritate globală. Țări precum Regatul Unit au lansat centre naționale de calcul cuantic, în timp ce companii și instituții de cercetare din întreaga lume investesc miliarde în acest domeniu. Alte abordări competitive, cum ar fi qubiții pe bază de ioni prinși dezvoltați de cercetători din universități britanice și japoneze, înregistrează, de asemenea, progrese, evidențiind diversitatea strategiilor în cursa pentru descifrarea potențialului cuantic.

Deocamdată, Willow reprezintă mai degrabă un reper semnificativ decât o descoperire revoluționară, potrivit unor experți. Însă realizările sale sunt incontestabile, iar progresul în corectarea erorilor și performanță stabilește un nou standard pentru calculul cuantic. Următoarea provocare pentru Google este să demonstreze capacitatea de a realiza calcule practice și relevante din punct de vedere comercial pe cipurile sale cuantice, trecând de la teste la aplicații din lumea reală.

    Sursa: https://www.naturalnews.com/