Bir kuantum fizikçisi eski kodlardan yeni kodu nasıl icat etti

Bir kuantum fizikçisi eski kodlardan yeni kodu nasıl icat etti
Yazıyı beğendiyseniz lütfen Paylaşın


Zamanda bir dikiş: Bir kuantum fizikçisi eski kodlardan nasıl yeni kod icat etti?

Benjamin Brown Sydney Üniversitesi Nano Enstitüsü ve Fizik Okulu'nda Araştırma Görevlisi olarak görev yapmaktadır. Kredi bilgileri: University of Sydney

Sydney Üniversitesi'nden bir bilim adamı, bir kuantum endüstrisinden birinin "birçok araştırmacının imkansız olduğunu düşündüğü bir şey" olarak tanımladığı şeyi başardı.

Fizik Okulu'ndan Dr. Benjamin Brown, yararlı hesaplamalar yapmak için daha fazla donanımı serbest bırakacak olan kuantum bilgisayarlar için bir tür hata düzeltme kodu geliştirdi. Ayrıca, Google ve IBM gibi şirketlerin daha iyi kuantum mikroçipler tasarlamasına olanak tanıyan bir yaklaşım da sağlar.

Bunu, iki boyutlu bir çerçeveye üç boyutlu çalışan zaten bilinen bir kod uygulayarak yaptı.

"Hile üçüncü boyut olarak kullanmaktır. İki fiziksel boyut kullanıyorum ve üçüncü boyut olarak zaman ekliyorum," dedi Dr. Brown. "Bu daha önce sahip olmadığımız olasılıkları açıyor."

Araştırması bugün Bilim İlerlemeleri.

"Bu biraz örgü gibi" dedi. "Her sıra tek boyutlu bir çizgi gibidir. Yün sıradan sonra sıra örüyorsunuz ve zamanla bu iki boyutlu bir malzeme paneli üretiyor."

Hataya dayanıklı kuantum bilgisayarlar

Kuantum hesaplamadaki hataları azaltmak, yararlı problemleri çözmek için yeterince büyük makineler üretmeden önce bilim adamlarının karşılaştığı en büyük zorluklardan biridir.

"Nano kuantum bilgileri çok kırılgan olduğu için çok fazla hata üretir," diyor Sydney Nano Enstitüsü'nde araştırma görevlisi olan Dr. Brown.

Bu hataları tamamen ortadan kaldırmak imkansızdır, bu nedenle amaç, yararlı işleme işlemlerinin hata düzeltme işlemlerinden çok daha ağır bastığı "hataya dayanıklı" bir mimari geliştirmektir.

"Cep telefonunuz veya dizüstü bilgisayarınız, tek bir hata boş bir ekranı veya başka bir arızayı tetiklemeden önce milyarlarca işlem gerçekleştirecektir. Mevcut kuantum işlemlerinin her 20 işlem için birden fazla hataya sahip olduğu şanslı ve bu da milyonlarca hata anlamına geliyor. ARC Tasarlanmış Kuantum Sistemleri Mükemmeliyet Merkezi ile de görevde bulunan Dr.

"Bu çok fazla dikilmiş dikiş."

Günümüzün deneysel kuantum bilgisayarlarındaki yapı taşlarının çoğu – kuantum bitleri veya kubitler – hata düzeltmenin "genel yükü" tarafından alınır.

"Hataları bastırma yaklaşımım, mimarinin yüzeyinde iki boyutta çalışan bir kod kullanmaktır. Bunun etkisi, donanımın çoğunu hata düzeltme işleminden kurtarmak ve kullanışlı öğelere devam etmesini sağlamaktır, "Dr. Brown dedi.

Naomi Nickerson, Palo Alto, California'daki PsiQuantum'da Kuantum Mimarlık Direktörüdür ve araştırmaya bağlı değildir. Dedi ki: "Bu sonuç, hatayı büyük ölçüde azaltma ve pratik kuantum hesaplamayı yakınlaştırma potansiyeline sahip, hataya dayanıklı kapılar gerçekleştirmek için yeni bir seçenek sunuyor."

Evrensel hesaplamaya giden yol

PsiQuantum gibi start-up'ların yanı sıra Google, IBM ve Microsoft gibi büyük teknoloji firmaları büyük ölçekli kuantum teknolojisi geliştirme sorumluluğunu üstleniyor. Makinelerinin ölçeklendirilmesini sağlayacak hata düzeltme kodlarının bulunması acilen gereklidir.

Microsoft Quantum'da kıdemli bir araştırmacı olan ve aynı zamanda araştırmayla bağlantısı olmayan Dr. Michael Beverland, "Bu makale, hataya dayanıklı kuantum hesaplama yapmak için heyecan verici, egzotik bir yaklaşımı araştırıyor ve potansiyel olarak iki uzamsal boyutta evrensel kuantum hesaplamaya ulaşmanın yolunu gösteriyor. damıtma ihtiyacı olmadan, birçok araştırmacının imkansız olduğunu düşündüğü bir şey. "

Şu anda var olan iki boyutlu kodlar, Dr. Beverland'ın daha kesin olarak 'sihirli durum damıtması' olarak bilinen damıtma olarak adlandırılmasını gerektirir. Bu, kuantum işlemcinin çoklu hesaplamaları sıraladığı ve faydalı olanları ayıkladığı yerdir.

Bu, sadece hataları bastırmak için birçok bilgi işlem donanımını çiğniyor.

"Üç boyutlu kodun gücünü uyguladım ve iki boyutlu çerçeveye uyarladım," dedi Dr. Brown.

Dr. Brown bu yıl meşguldü. Mart ayında en iyi fizik dergisinde bir makale yayınladı Fiziksel İnceleme Mektupları EQUS ve Sydney Üniversitesi'nden meslektaşları ile. Bu araştırmada, meslektaşları ve meslektaşları her zamankinden daha fazla hatayı tanımlayan ve düzelten bir kod çözücü geliştirdiler ve hata düzeltme konusunda dünya rekoru kırdılar.

Dr. Brown, "Daha yaygın hataların belirlenmesi, yararlı hesaplamalar için daha fazla işlem gücü boşaltmanın başka bir yoludur." Dedi.

Profesör Stephen Bartlett bu yazının ortak yazarı ve Sydney Üniversitesi'nde kuantum bilgi teorisi araştırma grubuna liderlik ediyor.

Fen Fakültesi'nde Araştırma Dekanı olan Profesör Bartlett, "Sidney'deki grubumuz, kuantum etkilerini büyük ölçekli cihazlara güç verebilmek için nasıl ölçeklendirebileceğimizi keşfetmeye çok odaklanmış durumda." Dedi.

"Dr. Brown'un çalışması bunu bir kuantum çip için nasıl yapacağını gösterdi. Bu tür bir ilerleme az sayıda kubitten çok sayıda sayıya geçmemizi ve yarının büyük sorunlarını çözecek ultra güçlü kuantum bilgisayarları oluşturmamızı sağlayacaktır. "


Fizikçiler dünyanın en iyi kuantum parçalarını geliştiriyor


Daha fazla bilgi:
Bilim İlerlemeleri (2020 yılında). DOI: 10.1126 / sciadv.eaay4929, avanslar. Sciencemag.org/content/6/21/eaay4929

Tarafından sunulan
Sydney Üniversitesi


Alıntı:
                                                 Zamanda bir dikiş: Bir kuantum fizikçisi eski kodlardan yeni kodu nasıl icat etti (2020, 22 Mayıs)
                                                 23 Mayıs 2020
                                                 https://phys.org/news/2020-05-quantum-physicist-code.html adresinden

Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amaçlı herhangi bir adil işlem dışında, hayır
                                            kısmı yazılı izin alınmadan çoğaltılabilir. İçerik yalnızca bilgi amaçlıdır.





Kaynak

admin

admin

Talebemektebi bir sevdanın hikayesi

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Translate »