Google a publié le premier ordinateur quantique universel de 72 qubits au monde

New Ji-won REVIEW: Google a annoncé aujourd'hui le lancement d'un 72 qubits Bristlecone informatique quantique universel, la réalisation d'un faible taux d'erreur de 1%, avec 9 qubit ordinateur quantique inchangé par rapport à Google que l'utilisation de Bristlecone peut atteindre l'hégémonie quantique. IBM semaines avant l'exposition de sa structure interne prototype quantique 50 qubits. Google éblouissante performance sur le quantum de bits et taux d'erreur, 2018 sera un point de match de compétition de l'hégémonie quantique instantanée à l'avance, puis regardez les rumeurs Microsoft Performances d'étape

Aujourd'hui, Google Quantum AI chercheur Lab Julian Kelly a publié un document dans le blog officiel de Google Research, a présenté la revue scientifique, le dernier 72 bits de Google à usage général ordinateur quantique.

« Nous venons juste de commencer le test, » physicien Google John Martinis a dit: « D'après ce que nous savons à l'heure actuelle, nous sommes très optimistes » Martinis a dit que si tout fonctionne bien, l'hégémonie quantique peut être réalisée en quelques mois .

Kelly a déclaré que Google Quantum AI Lab (Google Quantum AI Lab) objectif est de construire un ordinateur quantique peut être utilisé pour résoudre des problèmes concrets. La stratégie de Google est compatible avec la correction d'erreur commune des systèmes informatiques quantiques à explorer les applications récentes. Pour processeur quantique pour exécuter l'algorithme de simulation en plus de la gamme classique, il faut non seulement à grande échelle bit quantique, le processeur un faible taux d'erreur dans la lecture (lecture) et des opérations logiques est également important d'assurer, par exemple les portes d'un seul bit et Deux portes

réunion annuelle de l'American Physical Society à Los Angeles, Google a montré un nouveau processeur quantique Bristlecone. Sur la base de ce système supraconducteur porte vise à étudier la technologie de taux d'erreurs de bit quantique et d'évolutivité, ainsi que dans la simulation quantique, l'optimisation Et des applications d'apprentissage automatique.

Un ordinateur quantique à enregistrement quantique 72, un taux d'erreur de 1%, peut atteindre une hégémonie quantique

Selon Julian Kelly, l'appareil le plus récent suit la physique des ordinateurs quantiques à 9 qubit précédemment proposés par Google, les meilleurs résultats étant les suivants: un faible taux d'erreur de lecture de 1% Seule grille de bit quantique (0,1%) et la plus importante porte de bit quantique double (0,6%) .Le périphérique utilise le même modèle que les 9 qubits pour coupler, contrôler et lire, mais l'étend en un seul, Tableau carré de qubits.

Dans l'expérience, les chercheurs ont choisi ce dispositif de taille pour démontrer l'hégémonie quantique du futur, étudié la correction d'erreur de premier ordre et de second ordre en utilisant le codage de surface et promu le développement d'algorithmes quantiques sur le matériel réel.

Sur la gauche est le plus récent processeur Quantum Binary Quantum Bristlecone 72 de Google, à droite est une illustration de l'appareil: Chaque «X» représente un qubit qui relie les qubits dans un tableau linéaire Source: Google Quantum AI Lab

La capacité de quantifier un processeur quantique est importante avant qu'une application particulière soit explorée. L'équipe de théorie de Google a développé un outil d'analyse comparative pour accomplir cette tâche en appliquant des circuits quantiques aléatoires au système. Les tâches sont assignées au hasard et la sortie d'échantillonnage est examinée pour la distribution par une méthode de simulation classique.Pour un processeur quantique avec une erreur opérationnelle assez faible, il peut dépasser le problème classique de superordinateur sur un problème informatique clair Performance, c'est-à-dire «hégémonie quantique» Ces circuits aléatoires doivent être importants en termes de bits quantiques et de longueur et profondeur calculées.

Bien que personne ne puisse encore atteindre cet objectif, les chercheurs de Google ont calculé que l'objectif de l'hégémonie quantique peut être parfait en utilisant 49 bits quantiques, une profondeur de circuit de plus de 40 et une erreur de 2 bits inférieure à 0,5% Prouver qu'ils croient que le processeur quantique supérieur à l'expérience de superordinateur s'est avéré être le bassin versant dans ce domaine, mais aussi l'un des principaux objectifs de l'avenir.

Taux d'erreur et nombre de qubits La couleur rouge indique la direction de recherche attendue chez Google Quantum AI Labs et ils espèrent pouvoir développer dans un proche avenir des applications liées basées sur des ordinateurs quantiques à correction d'erreur Source: Google Quantum AI Lab

Google espérait atteindre une performance similaire sur neuf qubits, mais avait 72 qubits maintenant et a souligné que Bristlecone serait un principe convaincant à l'avenir quand il s'agit de construire de plus grands ordinateurs quantiques Preuve que Google a également dit exécuter un appareil tel que le Bristlecone à une faible erreur système nécessite une combinaison de technologies telles que les logiciels, l'électronique de contrôle et le processeur lui-même, il faut une ingénierie de système prudente dans quelques tours d'itérations Observation

À Google Quantum AI Lab, la physique quantique peut être obtenue en utilisant Bristlecone, et apprendre à construire et à faire fonctionner l'appareil à ce niveau peut être un défi passionnant car ils ont hâte de partager les résultats, ce qui peut également aider plus de chercheurs Conduire des expériences dans ce domaine.

Google: De 49 à 72, nous sommes non seulement un peu mieux qu'IBM

Comme nous l'avons déjà dit, Google a annoncé qu'il allait construire un ordinateur quantique de 49 qubit pour réaliser une hégémonie quantique, affirmant qu'ils sont le résultat de leur calcul, et pourquoi avez-vous sauté sur le qubit '72 'cette fois-ci?

On a longtemps supposé que 50 qubits d'ordinateurs quantiques sont des «prix de départ» pour l'hégémonie quantique. »Peu de temps après que Google a baptisé Quantum Hegemony un ordinateur quantique de 49 qubit, IBM a déclaré que leurs recherches Montre que pour certaines applications quantiques spécifiques, il peut prendre 56 qubits ou plus pour atteindre l'hégémonie quantique.

De plus, le 12 novembre 2017, IBM a annoncé le développement réussi d'un ordinateur quantique de 20 quintaux et a construit et testé avec succès le premier prototype d'ordinateur quantique de 50 quintaux au monde.

La semaine dernière, lors de la conférence IBM Inaugural Index Developer à San Francisco, IBM a présenté ses prototypes de 50 bits et exposé les diagrammes de structure interne.

C'est peut-être l'une des raisons pour lesquelles Google a soudainement sauté de '49 'à' 72 'en 2017. Tout ce qui va au-delà devrait décourager tout doute.

Cependant, pour atteindre l'hégémonie quantique, il faudrait dire que la simulation quantique vient de mentionner. Les supercalculateurs les plus puissants ne peuvent simuler 46 qubits-analogique ordinateur quantique universel sur un ordinateur traditionnel, est très difficile travaux de recherche de pointe en Novembre 2017, par le professeur école Yuan armée acoustique des sciences physiques et de la technologie, l'Université de Wuhan, Jülich Supercomputer Centre Jinfeng chercheur Ping, professeur Kristel Michielsen et le professeur Hans de Raedt Université de Groningen, Pays-Bas et de l'Allemagne équipe de recherche composée de la recherche commune, mis en œuvre sur un supercalculateur du Centre de calcul intensif national à Wuxi, Chine Taihu lumière divinité une série d'ordinateur quantique universel simulé, quantique atteindre analogique 45 bits. puis, en Décembre 2017, l'équipe a fait une percée à nouveau pour obtenir un 46 qubits Simulation, établissant un record du monde actuel.

Évolutivité est l'un des problèmes pour atteindre l'ordinateur quantique universel face 45-46, regarde ajoute juste un peu, mais dans les simulations informatiques, chaque qubit supplémentaire, il est nécessaire de doubler la mémoire de l'ordinateur. Par exemple, simuler un ordinateur quantique avec 45 qubits nécessite au moins 0,5 PB (environ 0,5 x 10 ^ 15 octets) de mémoire.

Ainsi, pour simuler un ordinateur quantique 72 bits, nécessite des millions de fois RAM (2 ^ 26 (72-46) octets). Nous utilisons probablement pas tant supercalculateurs mémoire. Par conséquent, si Bristlecone La possibilité d'exécuter des algorithmes communs plus rapidement que les superordinateurs les plus puissants jusqu'à présent sera à portée de main.

Saisir le point de concours de l'hégémonie quantique 2018, petit ordinateur commercial quantique apparaît dans les 5 ans

En plus des bits quantiques, l'hégémonie quantique exige également un taux d'erreur faible, un ordinateur quantique plus rapide mais erroné qui n'est pas aussi bon qu'un supercalculateur classique.

Selon Google, le taux d'erreur minimum pour un ordinateur quantique doit être de 1% et son échelle proche de 100. Pour le moment, au taux d'erreur, Google a atteint cet objectif sur un ordinateur quantique de 72 bits, avec un seul La porte du bit est de 0,1% et la porte du bit quantique double est de 0,6%.

Lorsque nous pourrons atteindre des taux d'erreur de 0,1 à 1% pour des dizaines ou même des millions de qubits, l'ordinateur quantique commencera à vraiment résoudre le vrai problème de manière efficace, ce qui peut prendre dix ans ou plus.

Mais au moins, Google pense qu'avant de pouvoir créer des ordinateurs quantiques à bits quantiques à grande échelle, nous pourrions d'abord implémenter de petits ordinateurs quantiques commerciaux ou des applications commerciales d'informatique quantique.

En 2017, l'équipe de Google Quantum a déclaré dans le numéro de la revue Nature qu'elle était convaincue que même en l'absence d'une théorie entièrement corrigée, il resterait des dispositifs de petite taille liés à l'informatique quantique d'ici cinq ans. le rendement à court terme. « dispositif informatique quantique précoce contribueront à optimiser la simulation quantique, quantique et champ quantique d'échantillonnage L'utilisation commerciale. une plus grande vitesse de calcul présente des avantages commerciaux évidents de l'intelligence artificielle à des domaines financiers et médicaux. »

Google attendre les 72 Bristlecone qubit ordinateurs quantiques peuvent non seulement obtenir dispositif de test de suprématie quantique, mais aussi comme une recherche qubits d'évolutivité et de taux d'erreur, le développement de la simulation quantique, l'optimisation et l'application d'apprentissage de la machine.

À la fin de janvier 2018, le Financial Times a annoncé que dans les semaines à venir, Google et Microsoft annonceraient chacun deux jalons importants dans la technologie quantique.

Maintenant, Google donne son ordinateur quantique de 72 qubits, ensuite, regardez Microsoft.

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