Kvantový procesor Amazonu opraví chyby pomocou „,mačacích qubitov“
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 4. 3. 2025
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Po nedávno vydaní najnovšieho kvantového výpočtového procesoru od Microsoftu sa teraz pridáva aj spoločnosť Amazon, ktorá po štyroch rokoch príprava predstavila svoj prvý kvantový procesor. Volá sa Ocelot, pretože má vo vnútri „mačacie qubity“, a hovorí sa, že je tak výrazne efektívnejší pri oprave chýb.
Je to veľká vec pri kvantových výpočtoch, pretože existujúce stroje by sa mohli stať užitočnými pri spoľahlivom riešení zložitých výpočtov - a výroba procesorov je drahá. Prístup spoločnosti Amazon zahŕňa použitie toho, čo sa nazýva ako „mačacie qubity“, pomenované po slávnom Schrödingerovom myšlienkovom experimente s mačkou, v ktorom mačku v krabici, ktorú nie je zvonku vidieť, možno považovať za mŕtvu a živú súčasne.
Myšlienka je, že tieto mačacie qubity používajú kvantové stavy, ktoré pôsobia trochu ako stavy klasickej fyziky s určitou veľkosťou a načasovaním, ale môžu existovať vo viacerých stavoch naraz, čo im umožňuje uchovávať jednu jednotku kvantovej informácie.
Tieto mačacie qubity sú miniatúrne duté štruktúry tantalu obsahujúce mikrovlnné žiarenie. Sú osadené na kremíkovom procesore, spolu s ďalšími qubitmi vyrobenými zo supravodivého materiálu. Na procesore Ocelot päť mačacích qubitov ukladá informácie, zatiaľ čo ďalších 10 qubitov stabilizuje a zisťuje chyby na mačacích qubitoch.
Dizajn Amazonu zjednodušuje opravu chýb a vyžaduje iba 1/10 qubitov na bit informácií. Vďaka tomu by mal byť efektívnejší ako procesor Willow od Google z minulého roka, ktorý využíval 105 qubitov pre svoje možnosti opravy chýb.
Kvantový procesor Ocelot je do značnej miery prototyp a teda nevykazuje výrazné výpočtové výkony.
„Práve začíname a veríme, že musíme prejsť ešte niekoľkými fázami škálovania,“ vysvetlil Oskar Painter, riaditeľ kvantového hardvéru Amazon Web Services. „Práve teraz je našou úlohou pokračovať v inováciách v rámci kvantového výpočtového zásobníka, neustále skúmať, či používame správnu architektúru, a začleniť tieto poznatky do nášho inžinierskeho úsilia.“
Ide o výrazne odlišný prístup od kvantového procesora Microsoftu, ktorý debutoval vo februári. Ten využíva fermiony Majorana na vytváranie topologických qubitov, ktoré sú navrhnuté na ukladanie informácií spôsobom, ktorý je prirodzene chránený proti mnohým typom chýb.
Painter tiež verí, že práca Amazonu pomôže znížiť náklady na výrobu budúcich kvantových procesorov na pätinu súčasných návrhov a skráti päť rokov od času, ktorý bude trvať, kým sa kvantové počítače budú dať použiť na praktické aplikácie.
Článok o projekte bol nedávno publikovaný v magazíne Nature.
