గూగుల్ శాస్త్రవేత్తలు కొత్త క్వాంటం ప్రాసెసర్‌ను రూపొందించారు, ఇది ఐదు నిమిషాల్లో, ప్రపంచంలోని అత్యుత్తమ సూపర్ కంప్యూటర్‌ను పరిష్కరించడానికి 10 సెప్టిలియన్ సంవత్సరాలు పట్టే సమస్యను ఛేదించింది. ఈ పురోగతి క్వాంటం కంప్యూటర్లు ఎంత పెద్దగా పొరపాట్లకు లోనవుతాయి, దశాబ్దాల తరబడి ఉన్న అడ్డంకిని అధిగమించే మైలురాయిని సాధించడానికి వీలు కల్పిస్తుంది.
క్వాంటం కంప్యూటర్లు అంతర్లీనంగా “ధ్వనంగా” ఉంటాయి, అంటే, లోపం-దిద్దుబాటు సాంకేతికతలు లేకుండా, ప్రతి 1,000 క్విట్‌లు – క్వాన్ కంప్యూటర్ యొక్క ప్రాథమిక బిల్డింగ్ బ్లాక్స్ – విఫలమవుతుంది.
దీని అర్థం పొందిక సమయాలు (క్విట్‌లు ఎంతకాలం సూపర్‌పొజిషన్‌లో ఉంటాయి కాబట్టి అవి సమాంతరంగా గణనలను ప్రాసెస్ చేయగలవు) తక్కువగా ఉంటాయి. దీనికి విరుద్ధంగా, ప్రతి సాంప్రదాయ కంప్యూటర్లలో 1 బిలియన్ బిలియన్లలో ఒకటి విఫలమవుతుంది.
ఈ అధిక ఎర్రర్ రేటు ఈ మెషీన్‌లను స్కేలింగ్ చేయడానికి కీలకమైన అడ్డంకులలో ఒకటి కాబట్టి అవి వేగవంతమైన సూపర్ కంప్యూటర్‌ల కంటే మెరుగ్గా పని చేయడానికి సరిపోతాయి. అందువల్లనే పరిశోధన క్వాంటం కంప్యూటర్‌లను మెరుగైన మరియు తక్కువ దోష-ప్రభావంతో నిర్మించడంపై కేంద్రీకృతమై ఉంది – కేవలం ఎక్కువ కాదు – క్విట్‌లు.
గూగుల్ కొత్తది చెప్పింది క్వాంటం ప్రాసెసింగ్ యూనిట్ (QPU)“విల్లో”గా పిలువబడే, “థ్రెషోల్డ్ కంటే తక్కువ” ఫలితాలను సాధించిన ప్రపంచంలోనే మొదటిది – ఇది కంప్యూటర్ శాస్త్రవేత్తచే వివరించబడిన మైలురాయి పీటర్ షోర్ a లో 1995 పేపర్. జర్నల్‌లో డిసెంబర్ 9న ప్రచురించబడిన ఒక అధ్యయనంలో బృందం సాంకేతికతను వివరించింది ప్రకృతి.
దశాబ్దాల క్రితం ఏర్పడిన సమస్యను ఛేదించడం
పురోగతి – ఈ “థ్రెషోల్డ్ క్రింద” మైలురాయిని సాధించడం – అంటే మీరు మరింత భౌతికంగా జోడించినప్పుడు క్వాంటం కంప్యూటర్‌లో లోపాలు విపరీతంగా తగ్గుతాయి. క్విట్‌లు. ఇది భవిష్యత్తులో క్వాంటం మెషీన్‌లను స్కేలింగ్ చేయడానికి ఒక మార్గాన్ని చూపుతుంది.
సాంకేతికత లాజికల్ క్విట్‌లపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఇది లాటిస్ నిర్మాణంలో భౌతిక క్విట్‌ల సేకరణను ఉపయోగించి ఎన్కోడ్ చేయబడిన క్విట్. ఒకే లాజికల్ క్విట్‌లోని అన్ని భౌతిక క్విట్‌లు ఒకే డేటాను పంచుకుంటాయి, అంటే ఏదైనా క్విట్‌లు విఫలమైతే, గణనలు కొనసాగుతాయి ఎందుకంటే సమాచారం ఇప్పటికీ లాజికల్ క్విట్‌లోనే కనుగొనబడుతుంది.
గూగుల్ శాస్త్రవేత్తలు అనేక మార్పులు చేయడం ద్వారా ఎక్స్‌పోనెన్షియల్ ఎర్రర్ తగ్గింపు కోసం తగినంత నమ్మదగిన క్విట్‌లను రూపొందించారు. వారు కాలిబ్రేషన్ ప్రోటోకాల్‌లను మెరుగుపరిచారు, లోపాలను గుర్తించడానికి మెరుగైన మెషీన్ లెర్నింగ్ టెక్నిక్‌లు మరియు మెరుగైన పరికర తయారీ పద్ధతులను మెరుగుపరిచారు. మరీ ముఖ్యంగా, అత్యుత్తమ పనితీరును పొందడానికి భౌతిక క్విట్‌లను ట్యూన్ చేసే సామర్థ్యాన్ని నిలుపుకుంటూ వారు పొందిక సమయాన్ని మెరుగుపరిచారు.
సంబంధిత: మాన్‌స్టర్ 4,400-క్విట్ క్వాంటం ప్రాసెసర్ దాని పూర్వీకుల కంటే ‘25,000 రెట్లు వేగంగా’ ఉంది
“క్వాంటం లోపం దిద్దుబాటులో మనం చేయగలిగేది నిజంగా ముఖ్యమైన మైలురాయి – శాస్త్రీయ సమాజానికి మరియు క్వాంటం కంప్యూటింగ్ యొక్క భవిష్యత్తు కోసం – ఇది [to] మేము క్వాంటం ఎర్రర్ కరెక్షన్ థ్రెషోల్డ్ క్రింద పనిచేసే సిస్టమ్‌ను తయారు చేయగలమని చూపండి,” జూలియన్ కెల్లీGoogle క్వాంటం AI యొక్క క్వాంటం హార్డ్‌వేర్ డైరెక్టర్, లైవ్ సైన్స్‌కి చెప్పారు.
ఈ ఛాలెంజింగ్ టాస్క్‌కి సిస్టమ్ నుండి ప్రవేశపెట్టిన వాటి కంటే ఎక్కువ ఎర్రర్‌లను తొలగించడం అవసరం. ఈ థ్రెషోల్డ్ క్రింద, శాస్త్రవేత్తలు క్వాంటం కంప్యూటర్‌ను పెద్దదిగా మరియు పెద్దదిగా స్కేల్ చేయవచ్చు మరియు లోపాలు తగ్గుతూనే ఉంటాయి, కెల్లీ వివరించారు.
“ఇది 30 సంవత్సరాలుగా అద్భుతమైన సవాలుగా ఉంది – క్వాంటం లోపం దిద్దుబాటు ఆలోచన 90 ల మధ్యలో ఉద్భవించినప్పటి నుండి,” కెల్లీ చెప్పారు.
క్వాంటం కంప్యూటింగ్ కోసం మనసును కదిలించే ఫలితాలు
గూగుల్ పరిశోధకులు రాండమ్ సర్క్యూట్ శాంప్లింగ్ (RCS) బెంచ్‌మార్క్‌కు వ్యతిరేకంగా విల్లోని పరీక్షించారు, ఇది ఇప్పుడు క్వాంటం కంప్యూటింగ్ చిప్‌లను అంచనా వేయడానికి ప్రామాణిక మెట్రిక్. ఈ పరీక్షలలో, విల్లో ఐదు నిమిషాలలోపు గణనను నిర్వహించాడు, అది పట్టేది నేటి వేగవంతమైన సూపర్ కంప్యూటర్లు 10 సెప్టిలియన్ సంవత్సరాలు. ఇది విశ్వం యొక్క వయస్సు కంటే దాదాపు క్వాడ్రిలియన్ రెట్లు ఎక్కువ.
విల్లో QPU యొక్క మొదటి ఎడిషన్ దాదాపు 100 మైక్రోసెకన్ల సమన్వయ సమయాన్ని కూడా సాధించగలదు – ఇది Google యొక్క మునుపటి Sycamore చిప్ నుండి చూపిన దాని కంటే ఐదు రెట్లు మెరుగైనది.
గూగుల్ మొదట ప్రకటించింది Sycamore 2019లో RCS బెంచ్‌మార్క్‌లో ఉత్తీర్ణత సాధించిందిఒక క్లాసికల్ సూపర్‌కంప్యూటర్‌ను లెక్కించడానికి 10,000 సంవత్సరాలు పట్టే సమస్యను పరిష్కరించడానికి శాస్త్రవేత్తలు చిప్‌ను ఉపయోగించినప్పుడు. జూలైలో, క్వాంటినమ్ చేత కొత్త క్వాంటం కంప్యూటర్ నిర్మించబడింది ఆ రికార్డును 100 రెట్లు అధిగమించింది.
ఆ తర్వాత, అక్టోబర్‌లో, గూగుల్ మళ్లీ దానిని కలిగి ఉన్నట్లు ప్రకటించింది కొత్త “క్వాంటం ఫేజ్”ని కనుగొన్నారు గణనలను ప్రాసెస్ చేయడానికి సైకామోర్‌ని ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు, అంటే ఈ రోజు అత్యుత్తమ QPUలు మొదటిసారిగా ప్రాక్టికల్ అప్లికేషన్‌లలో వేగవంతమైన సూపర్ కంప్యూటర్‌లను అధిగమించగలవు.
“కోహెరెన్స్ టైమ్‌లు ఇప్పుడు మునుపటి కంటే చాలా ఎక్కువగా ఉన్నాయి మరియు మేము వెంటనే అన్ని ఫిజికల్ ఆపరేషన్ ఎర్రర్ రేట్‌లను ప్రాథమికంగా రెండు రెట్లు తగ్గించడానికి అనువదిస్తాము” అని కెల్లీ చెప్పారు.
“కాబట్టి అన్ని అంతర్లీన క్విట్‌లు అవి చేసే ప్రతిదానిలో రెండు కారకాలతో మెరుగ్గా ఉన్నాయి. మీరు ఈ కొత్త ప్రాసెసర్ మరియు సైకామోర్ మధ్య తార్కిక లోపం రేటును పరిశీలిస్తే, దాదాపు 20 కారకాల వ్యత్యాసం ఉంది – మరియు అది స్కేలింగ్ నుండి వస్తుంది. కూడా థ్రెషోల్డ్ క్రింద నెట్టడం.”
“బిలో థ్రెషోల్డ్” దాటి చూస్తే
Google శాస్త్రవేత్తలు ఇప్పుడు ప్రదర్శించాలని లక్ష్యంగా పెట్టుకున్నారు ఉపయోగకరమైన మరియు ఆచరణాత్మక గణనలు నేటి క్వాంటం చిప్‌ల కోసం, బెంచ్‌మార్కింగ్‌పై ఆధారపడకుండా.
గతంలో, బృందం శాస్త్రీయ ఆవిష్కరణలు మరియు పురోగతికి దారితీసిన క్వాంటం సిస్టమ్‌ల అనుకరణలను ప్రదర్శించింది, కెల్లీ లైవ్ సైన్స్‌తో చెప్పారు.
ఒక ఉదాహరణలో భౌతిక శాస్త్ర నియమాల నుండి వ్యత్యాసాలను కనుగొనడం ఉంటుంది. కానీ ఈ ఫలితాలు ఇప్పటికీ అత్యంత శక్తివంతమైన క్లాసికల్ కంప్యూటర్‌లకు అందుబాటులో ఉన్నాయి.
తర్వాత, బృందం 1 మిలియన్‌లో ఒక ఎర్రర్ రేట్‌తో “చాలా చాలా మంచి లాజికల్ క్విట్”ని సృష్టించాలనుకుంటోంది. దీన్ని నిర్మించడానికి, వారు 1,457 భౌతిక క్విట్‌లను కలిసి కుట్టవలసి ఉంటుందని వారు చెప్పారు.
కేవలం భౌతిక హార్డ్‌వేర్‌ను ఉపయోగించి అక్కడికి చేరుకోవడం అసాధ్యం కనుక ఈ రంగం సవాలుగా ఉంది – మీకు పొరపాటున పొరపాటున లోపం-దిద్దుబాటు సాంకేతికత అవసరం. శాస్త్రవేత్తలు బెంచ్‌మార్కింగ్ మరియు వాస్తవ-ప్రపంచ దృశ్యాలలో సూపర్ కంప్యూటర్‌ల కంటే మెరుగ్గా పని చేయడానికి లాజికల్ క్విట్‌లను కలిసి కనెక్ట్ చేయాలనుకుంటున్నారు.
