Kvantni procesor dosegel rekordno natančnost in stabilnost

Kvantno računalništvo je nedavno naredilo velik korak naprej po zaslugi novega procesorja Heron podjetja IBM. Glavna ovira pri razvoju te tehnologije so bile od nekdaj napake, ki nastanejo zaradi pojava, kjer kvantni biti ali kubiti izgubijo svoje informacije zaradi zunanjih motenj. Ekipa podjetja IBM pa je zdaj dokazala, da lahko njihov sistem deluje z rekordno nizko stopnjo napak, kar omogoča izvajanje daljših in predvsem zahtevnejših algoritmov.

Procesor Heron je dosegel stopnjo natančnosti pri dvokubitnih operacijah, ki presega vse dosedanje rekorde za procesorje te velikosti. To pomeni, da so izračuni v 99,9 odstotkov primerov pravilni, kar je ključni prag za prehod v dobo “kvantnega izkoriščanja”, kjer lahko stroji izvajajo koristne znanstvene simulacije. Poleg tega je ekipi uspelo podaljšati čas koherence, kar v praksi pomeni, da lahko procesor opravi več zaporednih operacij, preden se kvantno stanje poruši.

Eden največjih izzivov pri gradnji večjih kvantnih računalnikov je tudi t. i. “preslušavanje”, kjer operacija na enem kubitu nehote vpliva na sosednjega. IBM-ova nova arhitektura Heron pa uporablja napredne tehnike izolacije, ki drastično zmanjšujejo te šume. To raziskovalcem omogoča, da povežejo več procesorjev v mrežo, ne da bi pri tem žrtvovali natančnost posameznih komponent.

Rezultati, objavljeni v reviji Nature, kažejo, da Heron že zdaj zmore reševati nekatere probleme v tako imenovani fiziki kondenzirane snovi, ki so za običajne računalnike izjemno težavni. Čeprav še nismo dosegli popolne odpornosti na napake, IBM-ov dosežek potrjuje, da je njihova strategija modularnega povezovanja kvantnih čipov pravilna pot do praktično uporabnega kvantnega računalnika. Ta pa bo v prihodnosti lahko simuliral nove materiale ali optimiziral zapletene logistične procese.