Hoje, Julian Kelly, cientista de pesquisa do Google Quantum AI Labs, publicou uma declaração no Google Research Bureau. Ele apresentou o mais recente computador Qubit de 72 bits com o Peer-reviewed.
"Nós apenas começamos a testar", disse John Martinis, um físico do Google. "Estamos muito otimistas sobre o que sabemos agora", disse Martinis, e se tudo der certo, a hegemonia quântica provavelmente se tornará realidade em questão de meses .
Kelly disse que o objetivo do Google Quantum AI Lab é construir computadores quânticos que podem ser usados para resolver problemas do mundo real. A estratégia do Google é explorar aplicativos recentes usando sistemas compatíveis com computadores de quantum de correção de erros de propósito geral Para permitir que os processadores quânticos executem algoritmos além do alcance das simulações clássicas, ele não requer apenas bits quânticos em grande escala, mas também a baixa taxa de erro do processador garante as operações de leitura e lógica, como portas de um único bit e Duas portas
Na reunião anual da American Physical Society em Los Angeles, o Google mostrou um novo processador quântico chamado Bristlecone, um sistema supercondutor baseado em portão projetado para estudar a taxa de erro sistemático e a escalabilidade da tecnologia de bit quântico, bem como suas vantagens em simulação quântica, otimização E aplicações de aprendizagem de máquinas.
Um computador quantum quantum 72 recorde, uma taxa de erro de 1%, pode atingir a hegemonia quântica
De acordo com Julian Kelly, o dispositivo mais novo segue a física encontrada na matriz linear de 9 computadores quantados qubit previamente propostos pelo Google. Os melhores resultados para esta técnica são os seguintes: baixa taxa de erro de leitura (1%), Portão de bit quântico único (0,1%) e o portão de bit quantum duplo mais importante (0,6%). O dispositivo usa o mesmo padrão que os 9 qubits para acoplar, controlar e ler, mas o expande para um único, Conjunto quadrado de qubits.
No experimento, os pesquisadores escolheram este dispositivo de tamanho para demonstrar a hegemonia quântica do futuro, estudaram a correção de erros de primeira ordem e de segunda ordem usando a codificação de superfície e promoveram o desenvolvimento de algoritmos quânticos no hardware real.
A capacidade de quantificar um processador quântico é importante antes de explorar uma determinada aplicação. A equipe de teoria do Google desenvolveu uma ferramenta de benchmarking para realizar esta tarefa aplicando circuitos quânticos aleatórios ao sistema As tarefas são atribuídas aleatoriamente e a saída de amostragem é examinada para distribuição por um método de simulação clássico. Para um processador quântico com um erro operacional pequeno o suficiente, pode ultrapassar o problema clássico do supercomputador em uma questão clara de ciência da computação Desempenho, isto é, "hegemonia quântica". Esses circuitos aleatórios devem ser amplos em termos de bits quânticos e de comprimento e profundidade calculados.
Embora ninguém ainda possa alcançar esse objetivo, os pesquisadores do Google calculam que o objetivo da hegemonia quântica pode ser perfeito usando 49 bits quânticos, uma profundidade de circuito superior a 40 e um erro de 2 bits inferior a 0,5% Prove que eles acreditam que o processador quântico superior ao experimento do supercomputador provou ser a linha decisiva nesta área, mas também um dos principais objetivos do futuro.
O Google esperava alcançar um desempenho semelhante em nove qubits, mas tinha 72 qubits agora e apontou que Bristlecone seria um princípio convincente no futuro quando se trata de construir computadores quânticos maiores Verificando que o Google também disse que o funcionamento de um dispositivo como o Bristlecone com um baixo erro no sistema requer uma combinação de tecnologias, como software, eletrônica de controle e o próprio processador, há uma necessidade de engenharia de sistema cuidadosa em algumas rodadas de iterações Observação
No Google Quantum AI Lab, a física quântica pode ser alcançada usando o Bristlecone, e aprender a construir e operar o dispositivo a este nível pode ser um desafio emocionante, pois esperamos compartilhar os resultados, o que também pode ajudar mais pesquisadores Conduza experimentos nesta área.
Google: De 49 para 72, não somos apenas um pouco melhores do que a IBM
Como dissemos antes, o Google disse que vai construir um computador quântico de 49 quits para perceber a hegemonia quântica, alegando que eles são o resultado de seus cálculos e por que você pisou o qubit '72 'dessa vez?
Há muito que se supôs que 50 qubits de computadores quânticos são "preços iniciais" para a hegemonia quântica ". Pouco depois de o Google ter chamado Quantum Hegemony um computador quântico de 49 quilos, a IBM disse que sua pesquisa Mostra que, para algumas aplicações quânticas específicas, pode demorar 56 ou mais qubits para alcançar a hegemonia quântica.
Não só isso, em 12 de novembro de 2017, a IBM anunciou o desenvolvimento bem sucedido de um computador quântico de 20 quits e construiu e testou com sucesso o primeiro protótipo de computação quântica de 50 quilos do mundo.
Na semana passada, na IBM Inaugural Index Developer Conference em São Francisco, a IBM mostrou seus 50 qubits de protótipos e a estrutura interna também foi exposta.
No entanto, para alcançar a hegemonia quântica, teria que dizer que a simulação quântica acabou de mencionar. Os supercomputadores mais poderosos só pode simular 46 qubits analógico computador quântico universal em um computador tradicional, é um grande desafio de ponta trabalho de investigação em Novembro de 2017, pelo Professor Yuan Escola acústica Army of Science física e tecnologia, Universidade de Wuhan, Jülich Supercomputer Centro Jinfeng Ping pesquisador, Professor Kristel Michielsen e Professor Hans de Raedt Universidade de Groningen, Holanda e equipe de pesquisa Alemanha composta de pesquisa conjunta, implementado em um supercomputador do Centro de supercomputação nacional em Wuxi, China Taihu luz divindade uma série de simulação de computador quântico universal, quantum atingir 45-bit analógico. então, em dezembro de 2017, a equipe fez um grande avanço, uma vez mais para alcançar um 46-qubit Simulação, estabelecendo um recorde mundial atual.
A escalabilidade é um dos problemas para alcançar computador quântico universal enfrentando 45-46, olha só adiciona um pouco, mas nas simulações de computador, cada qubit adicional, é necessário dobrar a memória do computador. Por exemplo, a simulação de um computador quântico com 45 qubits requer pelo menos 0,5 PB (cerca de 0,5x10 ^ 15 bytes) de memória.
Assim, para simular um computador quântico de 72 bits, requer milhões de vezes RAM (2 ^ 26 (72-46) bytes). Não Nós provavelmente usar supercomputadores memória tanto. Portanto, se Bristlecone A capacidade de executar algoritmos comuns mais rápido do que os supercomputadores mais poderosos até agora estará ao virar da esquina.
Aproveite o ponto 2018 do concurso de hegemonia quântica, o pequeno computador comercial quântico aparece dentro de 5 anos
Além dos bits quânticos, a hegemonia quântica também requer uma baixa taxa de erro, um computador quântico mais rápido, mas errôneo, que não é tão bom quanto um supercomputador clássico.
De acordo com o Google, a taxa de erro mínima para um computador quântico deve estar dentro de 1% e tem uma escala próxima de 100. No momento, na taxa de erro, o Google alcançou esse objetivo em um computador quântico de 72 bits, com um único quantum O portão de bits é 0,1% e o portão de bit quântico duplo é de 0,6%.
Quando podemos conseguir taxas de erro de 0,1-1% para dezenas ou mesmo milhões de qubits, o computador quântico começará a resolver o problema real com eficiência, o que pode levar dez anos ou mais.
Mas, pelo menos, o Google acredita que, antes de podermos criar computadores quânticos de quantum bit em grande escala, podemos primeiro implementar computadores quânticos pequenos e até mesmo comerciais, ou aplicativos comerciais de computação quântica.
Em 2017, a equipe do Google Quantum disse na questão da Natureza que eles estão convencidos de que, mesmo na ausência de uma teoria que possa ser completamente corrigida de erros, ainda haverá dispositivos de pequena escala em cinco anos que estão associados à computação quântica, o que também trará investidores Retornos a curto prazo. "Os dispositivos de computação quântica precoce terão aplicações comerciais em simulação quântica, otimização assistida por quantum e amostragem quântica, e uma velocidade computacional mais rápida terá vantagens comerciais claras da inteligência artificial para campos financeiros e médicos".
O Google espera que seu computador quantum Quist Bristlecone de 72 quádruplos não somente permita a hegemonia quântica, mas também serve como um acessório de teste para estudar escalabilidade de bits quânticos e taxas de erro, desenvolvendo aplicações como simulação quântica, otimização e aprendizado automático.
No final de janeiro de 2018, o Financial Times lançou notícias de que, nas próximas semanas, a Google e a Microsoft anunciarão dois marcos importantes na tecnologia quântica.
Agora, o Google dá seu computador quantum de 72 qubits, em seguida, olhe para a Microsoft.