Óriási áttörést értek el a Harvard tudósai a kvantumszámítás területén

2023.12.09.
Olvasási idő: 2 perc

Egy kutatócsoport, amelyet az Egyesült Államok Fejlett Védelmi Kutatási Projektek Ügynöksége (DARPA) finanszíroz, és amelyet a Harvard tudósai vezetnek, azt állítja, hogy létrehoztak egy olyan processzort, amely forradalmasíthatja a kvantum-számítástechnika területét.

A kutatók már jó ideje próbálkoznak olyan kvantumszámítógépek létrehozásával, amelyek olyan problémák megoldására képesek, amikre a hagyományos, bináris számítógépek nem. Ahhoz, hogy egy ilyen kvantumszámítógépet kifejlesszenek, a szakértőknek meg kell oldaniuk a skálázhatóság problémáját, ennek pedig jelenleg a legnagyobb akadálya a zaj.

A harvardi kutatócsoport „Logikai kvantumprocesszor rekonfigurálható atomtömbökön alapulva” című kutatási tanulmánya azonban egy olyan módszert ír le, amellyel a kvantumszámítási folyamatok hibajavítással és a zaj leküzdésével futtathatók.

„Ezek az eredmények a korai hibajavított kvantumszámítás megjelenését jelentik, és iránymutatást adnak a nagyméretű logikai processzorok felé.” – olvasható a tanulmányban.

A világon elsőként oldották meg a hibajavítás problémáját

A szakértők a kvantum-számítástechnika jelenlegi állapotát a zajos, közepes méretű kvantumok (Noisy Intermediate-Scale Quantum, NISQ) korszakának nevezik. Ezt a korszakot az 1000-nél kevesebb kvantumbittel (vagy más néven qubittel) rendelkező kvantumszámítógépek határozzák meg, amelyek mindegyikénél komoly problémát jelent a zaj.

A harvardi csapat azt állítja, hogy világelsőként jutottak el a „korai hibajavított kvantumszámításokhoz”, amelyek kiküszöbölik a zajt. Ennek ellenére több szakértő szerint még nem jutottak el a tökéletes hibajavításig.

Ezért nem tökéletes a kutatócsoport processzora

A kvantumszámítás azért különösen nehéz, mert a hagyományos számítógépek bitjeivel ellentétben a qubitek alapvetően elveszítik információjukat, amikor mérik őket. Annak pedig az egyetlen módja, hogy megtudjuk, egy adott qubit számítási hibát szenvedett-e, az az, hogy megmérjük.

A teljes hibajavítás olyan kvantumrendszer kifejlesztését jelentené, amely képes a számítási folyamat során felbukkanó hibák azonosítására és kijavítására. A harvardi csapat processzora ahelyett, hogy a számítások során korrigálná a hibákat, egy utólagos hibafelismerési fázist iktat be, amelyben a hibás eredményeket azonosítja és elutasítja.

És bár a kutatócsoport munkája ígéretes, a DARPA egy sajtóközleményben jelezte, hogy a csapat kísérleteiben használt 48 logikai qubitnél legalább egy nagyságrenddel nagyobb mennyiségre lesz szükség ahhoz, hogy létrehozzanak egy továbbfejlesztett és zaj nélküli kvantumszámítógépet.

TK

Közgazdasági tanulmányaim révén kerültem közel a globális folyamatok elemzéséhez, azóta pedig egyre inkább a geopolitika és a makrogazdasági trendek váltak a fő érdeklődési területeimmé. Emellett élénken figyelem a tudományos-technológiai fejlődést, különös tekintettel az űrkutatásra, amely szerintem a következő évtized egyik kulcsterülete lesz.

Legfrissebb hírek

AI energiaéhség

A kvantum a megoldás az AI energiazabálására?

A mesterséges intelligencia úgy falja az áramot, mintha soha nem lenne holnap. Egy-egy nagy nyelvi modell betanítása annyi energiát igényelhet, mint több száz háztartás éves fogyasztása. A kutatók éppen ezért nemcsak gyorsabb,

Európa legnagyobb hadseregei 2025-ben

Az európai katonai erőviszonyok az elmúlt években látványosan átrendeződtek. Az orosz–ukrán háború, a biztonsági fenyegetések és a geopolitikai feszültségek hatására a legtöbb állam növeli katonai költségvetését. Ugyanakkor a gazdasági nehézségek és a
Mezőgazdaság

Rekordévet zárhat a mezőgazdaság 2025-ben

A szakértők azt jósolják, hogy idén több haszonnövény termése is olyan szintet ér el, amilyenre még nem volt példa. Gyakran mondják, hogy az éghajlatváltozás miatt a globális élelmiszertermelés egyre nagyobb akadályokkal szembesül.