זיך-ריפּערינג קוואַנטום קאָמפּיוטערס: טעות-פריי און שולד-טאָלעראַנט

• וועגן דעם מחבר
• מחבר נאָמען

  קוואַנטומרון פאָרסייט
• 14 פעברואר 2023

ינסייט קיצער

קוואַנטום קאַמפּיוטינג רעפּראַזענץ אַ פּאַראַדיגם יבעררוק אין קאָמפּיוטער פּראַסעסינג. די סיסטעמען האָבן די פּאָטענציעל צו סאָלווע קאָמפּלעקס חשבונות אין אַ ענין פון מינוט וואָס וואָלט נעמען קלאַסיש קאָמפּיוטערס יאָרן, מאל סענטשעריז, צו ויספירן. אָבער, דער ערשטער שריט אין ענייבאַלינג די פול פּאָטענציעל פון קוואַנטום טעקנאַלאַדזשיז איז צו ענשור אַז זיי קענען זיך-פאַרריכטן זייער אַוטפּוץ.

זיך-ריפּערינג קוואַנטום קאַמפּיוטינג קאָנטעקסט

אין 2019, די Google Sycamore שפּאָן, מיט 54 קוויץ, איז ביכולת צו דורכפירן אַ כעזשבן אין 200 סעקונדעס וואָס נאָרמאַלי וואָלט נעמען אַ קלאַסיש קאָמפּיוטער 10,000 יאָר צו ענדיקן. דער דערגרייה איז געווען דער קאַטאַליסט פון Google ס קוואַנטום סופּרעמאַסי, באקומען ווערלדווייד דערקענונג ווי אַ הויפּט ברייקטרו אין קוואַנטום קאַמפּיוטינג. דערנאָך, דאָס האָט געפֿירט ווייַטער פאָרשונג און אַדוואַנטידזשיז אין דעם פעלד.

אין 2021, Sycamore גענומען אן אנדער שריט פאָרויס דורך דעמאַנסטרייטינג אַז עס קענען פאַרריכטן קאַמפּיוטיישאַנאַל ערראָרס. אָבער, דער פּראָצעס זיך באַקענענ נייַע ערראָרס דערנאָך. א געוויינטלעך פּראָבלעם אין קוואַנטום קאַמפּיוטינג איז אַז די אַקיעראַסי ראַטעס פון זייער חשבונות זענען נאָך פעלנדיק קאַמפּערד מיט קלאסישע סיסטעמען. 

קאָמפּיוטערס וואָס נוצן ביטן (ביינערי דידזשאַץ, וואָס זענען די קלענסטער אַפּאַראַט פון קאָמפּיוטער דאַטן) מיט צוויי מעגלעך שטאַטן (0 און 1) צו קראָם דאַטן זענען יקוויפּט מיט טעות קערעקשאַן ווי אַ נאָרמאַל שטריך. ווען אַ ביסל ווערט 0 אַנשטאָט פון 1 אָדער וויצע ווערסאַ, דעם טיפּ פון גרייַז קענען זיין געכאפט און קערעקטאַד.

די אַרויסרופן אין קוואַנטום קאַמפּיוטינג איז מער ינטראַקאַט ווי יעדער קוואַנטום ביסל, אָדער קווביט, יגזיסץ סיימאַלטייניאַסלי אין אַ שטאַט פון 0 און 1. אויב איר פּרווון צו מעסטן זייער ווערט, די דאַטן וועט זיין פאַרפאַלן. א לאַנג-שטייענדיק פּאָטענציעל לייזונג איז געווען צו גרופּע פילע גשמיות קווביטס אין איין "לאַדזשיקאַל קווביט" (קווביטס וואָס זענען קאַנטראָולד דורך קוואַנטום אַלגערידאַמז). אפילו כאָטש לאַדזשיקאַל קווביטס האָבן עקסיסטירט פריער, זיי זענען נישט געוויינט פֿאַר טעות קערעקשאַן.

דיסראַפּטיוו פּראַל

עטלעכע פאָרשונג אינסטיטוציעס און אַי לאַבאָראַטאָריעס האָבן געלערנט ווי צו מאַכן לאַדזשיקאַל קוויץ וואָס קענען זיך-ריכטיק. פֿאַר בייַשפּיל, יו-באזירט דוק אוניווערסיטעט און דזשאָינט קוואַנטום אינסטיטוט באשאפן אַ לאַדזשיקאַל קווביט וואָס פאַנגקשאַנז ווי אַ איין אַפּאַראַט אין 2021. דורך בייינג עס אויף אַ קוואַנטום טעות קערעקשאַן קאָד, חסרונות קענען זיין מער לייכט דיטעקטאַד און קערעקטאַד. אַדדיטיאָנאַללי, די מאַנשאַפֿט געמאכט די קווביט שולד-טאָלעראַנט צו אַנטהאַלטן קיין נעגאַטיוו יפעקץ פון די ערראָרס. דער רעזולטאַט איז געווען דער ערשטער מאָל אַ לאַדזשיקאַל קווייט איז געווען געוויזן צו זיין מער פאַרלאָזלעך ווי קיין אנדערע פארלאנגט שריט אין זיין שאַפונג.

ניצן די יאָן טראַפּ סיסטעם פון אוניווערסיטעט פון מאַרילאַנד, די מאַנשאַפֿט איז ביכולת צו קילן אַרויף צו 32 יחיד אַטאָמס מיט לייזערז איידער זיי סוספּענדעד איבער ילעקטראָודז אויף אַ שפּאָן. דורך מאַניפּולירן יעדער אַטאָם מיט לייזערז, זיי זענען ביכולת צו נוצן עס ווי אַ קוביט. די ריסערטשערז האָבן דעמאַנסטרייטיד אַז ינאַווייטיוו דיזיינז קען איין-טאָג פריי קוואַנטום קאַמפּיוטינג פון זיין קראַנט שטאַט פון ערראָרס. שולד-טאָלעראַנט לאַדזשיקאַל קווביטס קענען אַרבעטן אַרום די פלאָז אין הייַנטצייַטיק קווביטס און קען זיין די באַקבאָון פון פאַרלאָזלעך קוואַנטום קאָמפּיוטערס פֿאַר פאַקטיש-וועלט אַפּלאַקיישאַנז.

אָן זיך-קערעקטינג אָדער זיך-ריפּערינג קוואַנטום קאָמפּיוטערס, עס וואָלט זיין אוממעגלעך צו מאַכן קינסטלעך סייכל (AI) סיסטעמען וואָס זענען פּינטלעך, טראַנספּעראַנט און עטישע. די אַלגערידאַמז דאַרפן גרויס אַמאַונץ פון דאַטן און קאַמפּיוטינג מאַכט צו מקיים זייער פּאָטענציעל, אַרייַנגערעכנט מאכן אָטאַנאַמאַס וועהיקלעס זיכער און דיגיטאַל צווילינג וואָס קענען שטיצן אינטערנעט פון טהינגס (IoT) דעוויסעס.

ימפּלאַקיישאַנז פון זיך-ריפּערינג קוואַנטום קאַמפּיוטינג

ברייטער ימפּלאַקיישאַנז פון ינוועסטמאַנץ אין זיך-ריפּערינג קוואַנטום קאַמפּיוטינג קען אַרייַננעמען: 

• דעוועלאָפּינג קוואַנטום סיסטעמען וואָס קענען פּראָצעס העכער וואַליומז פון דאַטן בשעת קאַטשינג מיסטייקס אין פאַקטיש צייט.
• רעסעאַרטשערס דעוועלאָפּינג אָטאַנאַמאַס קוואַנטום סיסטעמען וואָס קענען ניט בלויז זיך-פאַרריכטן אָבער זיך-פּרובירן.
• געוואקסן פאַנדינג אין קוואַנטום פאָרשונג און מיקראָטשיפּ אַנטוויקלונג צו שאַפֿן קאָמפּיוטערס וואָס קענען פּראָצעס ביליאַנז פון אינפֿאָרמאַציע אָבער דאַרפן ווייניקער ענערגיע.
• קוואַנטום קאָמפּיוטערס וואָס קענען רילייאַבלי שטיצן מער קאָמפּליצירט פּראַסעסאַז, אַרייַנגערעכנט פאַרקער נעטוואָרקס און גאָר אָטאַמייטיד פאבריקן.
• די פול ינדאַסטרי אַפּלאַקיישאַן פון קוואַנטום קאַמפּיוטינג אין אַלע סעקטאָרס. דער סצענאַר וועט זיין מעגלעך בלויז אַמאָל קאָמפּאַניעס פילן זיכער גענוג אין די אַקיעראַסי פון קוואַנטום קאַמפּיוטינג אַוטפּוץ צו פירן די באַשלוס-מאכן אָדער צו אַרבעטן הויך-ווערט סיסטעמען.

פֿראגן צו באַטראַכטן

• וואָס זענען די אנדערע פּאָטענציעל בענעפיץ פון סטאַביל קוואַנטום קאָמפּיוטערס?
• ווי קען אַזאַ טעקנאַלאַדזשיז ווירקן דיין אַרבעט אין דער צוקונפֿט?