„Sfârșitul erorilor în computerele cuantice?” Microsoft anunță o revoluție în corectarea greșelilor cu o nouă geometrie 4D care reduce erorile de 1.000 de ori

Microsoft anunță o descoperire majoră în cursa pentru realizarea computerelor cuantice funcționale și fiabile: o nouă metodă de corectare a erorilor, bazată pe coduri geometrice în patru dimensiuni (4D), care ar putea reduce rata de erori de până la 1.000 de ori. Descoperirea aduce mai aproape momentul în care computerele cuantice vor putea fi folosite la scară largă, fără a fi afectate de instabilități.

Microsoft intră într-o nouă eră a calculului cuantic: corectarea erorilor devine realitate

Microsoft a dezvăluit o tehnologie revoluționară care ar putea transforma complet modul în care funcționează calculatoarele cuantice. Potrivit unui raport publicat pe blogul companiei pe 19 iunie, echipa de cercetare a reușit să creeze o metodă de corectare a erorilor care folosește coduri geometrice 4D, reducând rata de erori de până la 1.000 de ori față de metodele tradiționale.

Această tehnică se adresează uneia dintre cele mai mari provocări din domeniul cuantic: toleranța la erori. În computerele clasice, erorile sunt corectate prin replicarea informației, însă qubiții – unitățile de bază ale informației cuantice – nu pot fi copiați sau măsurați fără a le compromite starea. Din acest motiv, erorile sunt mai greu de detectat și de corectat în computerele cuantice, ceea ce limitează scalabilitatea și fiabilitatea acestora, scrie Live Science.

Cum arată prima dronă solară din lume. Cât timp poate rămâne în aer?

18:30

Supercomputerele viitorului vor gândi cu ajutorul luminii, iar fibra de sticlă ar putea detrona siliciul

18:00

Geometrie în patru dimensiuni: codurile „twistate” care schimbă jocul

Noutatea adusă de Microsoft constă într-un așa-numit „twist geometric” aplicat codurilor 4D deja cunoscute, utilizate pentru a crea memorie cuantică auto-corectivă. Codul propus de cercetători implică un spațiu topologic în patru dimensiuni care leagă qubiții fizici și logici prin puncte de entanglement. Practic, acest cod creează o rețea toroidală (în formă de gogoașă) care poate verifica erorile fără a interfera cu procesele cuantice propriu-zise.

Această abordare permite corectarea erorilor dintr-o singură verificare, fără a necesita multiple cicluri de validare. Mai important, necesită un număr redus de qubiți fizici pentru fiecare qubit logic, ceea ce o face mai puțin costisitoare energetic și mai scalabilă decât metodele anterioare. Potrivit cercetătoarei Krysta Svore, din echipa Microsoft Quantum, „această tehnologie face posibilă realizarea de computere cuantice tolerante la erori, fără resurse hardware exorbitante”.

Experiment confirmat: înlocuirea qubiților pierduți în timpul calculului

Un alt aspect inovator al cercetării este capacitatea de a înlocui atomi pierduți în timpul execuției calculelor cuantice, fără întreruperea sistemului. În multe arhitecturi cuantice, qubiții sunt creați din atomi neutri prinși în poziție cu ajutorul unor „pensete laser”.

Până acum, pierderea unui atom însemna sfârșitul calculului sau reluarea întregii operațiuni. Cercetătorii Microsoft au reușit să injecteze atomi noi în rețea folosind un fascicul atomic – un procedeu realizat pentru prima oară, conform studiului publicat în baza de date arXiv pe 13 iunie.

Această capacitate de autocorecție hardware combinată cu reducerea semnificativă a erorilor software deschide calea către primele computere cuantice comerciale cu adevărat funcționale. Mai mult, metoda ar putea fi aplicată și altor arhitecturi hardware sau utilizări, ceea ce ar extinde aplicabilitatea sa dincolo de modelele testate de Microsoft.