እራስን የሚጠግኑ ኳንተም ኮምፒውተሮች፡ ከስህተት የጸዳ እና ስህተትን የሚቋቋም

• ደራሲ:
• የደራሲ ስም

  ኳንተምሩን አርቆ እይታ
• የካቲት 14, 2023

የማስተዋል ማጠቃለያ

ኳንተም ማስላት በኮምፒዩተር ሂደት ውስጥ ያለ ፓራዳይም ለውጥን ይወክላል። እነዚህ ስርዓቶች ክላሲካል ኮምፒውተሮችን ለመፈፀም አመታትን አንዳንዴም መቶ አመታትን የሚወስዱትን በደቂቃዎች ውስጥ ውስብስብ ስሌቶችን የመፍታት አቅም አላቸው። ነገር ግን፣ የኳንተም ቴክኖሎጂዎችን ሙሉ አቅም ለማስቻል የመጀመሪያው እርምጃ ውጤቶቻቸውን በራሳቸው መጠገን እንደሚችሉ ማረጋገጥ ነው።

ራስን መጠገን ኳንተም ማስላት አውድ

እ.ኤ.አ. በ2019 ጎግል ሲካሞር ቺፕ ፣ 54 ኪዩቢቶች ፣ በ 200 ሰከንድ ውስጥ ስሌት መስራት ችሏል ይህም በተለምዶ ክላሲካል ኮምፒዩተር ለመጨረስ 10,000 ዓመታት ይወስዳል። ይህ ስኬት በኳንተም ኮምፒዩቲንግ ውስጥ እንደ ትልቅ ግኝት በዓለም አቀፍ ደረጃ እውቅናን በማግኘቱ የጎግል ኳንተም የበላይነት አበረታች ነበር። በመቀጠል፣ ይህ በመስኩ ውስጥ ተጨማሪ ምርምር እና እድገቶችን ፈጥሯል።

በ2021፣ ሲካሞር የስሌት ስህተቶችን እንደሚያስተካክል በማሳየት ሌላ እርምጃ ወሰደ። ሆኖም ፣ ሂደቱ ራሱ በኋላ አዳዲስ ስህተቶችን አስተዋወቀ። በኳንተም ኮምፒዩቲንግ ውስጥ የተለመደው ችግር ከጥንታዊ ሲስተሞች ጋር ሲወዳደር የስሌቶቻቸው ትክክለኛነት መጠን አሁንም የጎደለ መሆኑ ነው። 

መረጃን ለማከማቸት ቢትስ (ሁለትዮሽ አሃዝ ፣ ትንሹ የኮምፒዩተር መረጃ አሃድ) የሚጠቀሙ ኮምፒተሮች (0 እና 1) መረጃን ለማከማቸት የስህተት እርማት የታጠቁ ናቸው። ከ 0 ይልቅ ትንሽ 1 በሚሆንበት ጊዜ ወይም በተቃራኒው ይህ አይነት ስህተት ተይዞ ሊስተካከል ይችላል.

እያንዳንዱ ኳንተም ቢት ወይም qubit በአንድ ጊዜ በ0 እና 1 ሁኔታ ውስጥ ስለሚኖር በኳንተም ማስላት ላይ ያለው ፈተና የበለጠ የተወሳሰበ ነው።እሴታቸውን ለመለካት ከሞከሩ ውሂቡ ይጠፋል። የረዥም ጊዜ መፍትሄ ብዙ ፊዚካል ኪዩቢቶችን ወደ አንድ “ሎጂካዊ ኩቢት” (በኳንተም ስልተ ቀመሮች የሚቆጣጠሩት) መቧደን ነው። ምንም እንኳን አመክንዮአዊ ኩቢቶች ከዚህ በፊት የነበሩ ቢሆንም፣ ለስህተት እርማት አልተቀጠሩም።

የሚረብሽ ተጽእኖ

በርካታ የምርምር ተቋማት እና AI ላብራቶሪዎች እራሳቸውን ማስተካከል የሚችሉ አመክንዮአዊ ኩቢቶችን እንዴት ማድረግ እንደሚችሉ ሲያጠኑ ቆይተዋል። ለምሳሌ፣ መቀመጫውን አሜሪካ ያደረገው ዱክ ዩኒቨርሲቲ እና ጆይንት ኳንተም ኢንስቲትዩት እ.ኤ.አ. በ2021 እንደ ነጠላ አሃድ የሚሰራ አመክንዮአዊ ኩቢትን ፈጠሩ። በኳንተም ስህተት ማረም ኮድ ላይ በመመስረት ጥፋቶችን በቀላሉ ማግኘት እና ማስተካከል ይቻላል። በተጨማሪም፣ ቡድኑ ከተጠቀሱት ስህተቶች የሚመጡትን ማንኛውንም አሉታዊ ተጽእኖዎች እንዲይዝ የ qubit ጥፋትን ታጋሽ አድርጎታል። ይህ ውጤት አመክንዮአዊ ኩቢት በፍጥረቱ ውስጥ ከሚያስፈልጉት እርምጃዎች ሁሉ የበለጠ አስተማማኝ ሆኖ ሲታይ የመጀመሪያው ነው።

የሜሪላንድ ዩንቨርስቲ ion-trap ሲስተምን በመጠቀም ቡድኑ እስከ 32 የሚደርሱ ነጠላ አተሞችን በሌዘር ማቀዝቀዝ ችሏል በቺፕ ላይ በኤሌክትሮዶች ላይ ከማገድ በፊት። እያንዳንዱን አቶም በሌዘር በማስተካከል እንደ ኩቢት ሊጠቀሙበት ችለዋል። ተመራማሪዎቹ አዳዲስ ዲዛይኖች አሁን ካለበት የስህተቶች ሁኔታ የአንድ ቀን ነፃ ኳንተም ማስላት እንደሚችሉ አሳይተዋል። ስህተትን የሚቋቋም አመክንዮአዊ ኩቢቶች በዘመናዊ ኩቢት ውስጥ ባሉ ጉድለቶች ዙሪያ ሊሰሩ ይችላሉ እና ለገሃዱ አለም አፕሊኬሽኖች አስተማማኝ የኳንተም ኮምፒውተሮች የጀርባ አጥንት ሊሆኑ ይችላሉ።

ኳንተም ኮምፒውተሮች እራስን ማስተካከል ካልቻሉ አርቴፊሻል ኢንተለጀንስ (AI) ሲስተሞች ትክክለኛ፣ ግልጽ እና ስነ ምግባር ያለው መስራት አይቻልም። እነዚህ ስልተ ቀመሮች አቅማቸውን ለማሟላት ከፍተኛ መጠን ያለው ውሂብ እና የኮምፒዩተር ሃይል ይጠይቃሉ፣ ይህም በራስ ገዝ ተሽከርካሪዎችን ደህንነቱ የተጠበቀ እና ዲጂታል መንትዮችን ማድረግን ጨምሮ የኢንተርኔት ኦፍ ነገሮች (አይኦቲ) መሳሪያዎችን ይደግፋሉ።

ራስን መጠገን የኳንተም ስሌት አንድምታ

በራስ መጠገን ኳንተም ስሌት ላይ ኢንቨስትመንቶች ሰፊ እንድምታዎች የሚከተሉትን ሊያካትቱ ይችላሉ። 

• ስህተቶችን በቅጽበት እየያዙ ከፍተኛ መጠን ያለው ውሂብን የሚያስኬዱ የኳንተም ስርዓቶችን ማዳበር።
• ተመራማሪዎች ራስን መጠገን ብቻ ሳይሆን እራስን መፈተሽ የሚችሉ የኳንተም ስርዓቶችን ያዘጋጃሉ።
• በኳንተም ምርምር እና በማይክሮ ቺፕ ልማት ውስጥ ያለው የገንዘብ ድጋፍ በቢሊዮኖች የሚቆጠሩ መረጃዎችን ማስተናገድ የሚችሉ ነገር ግን አነስተኛ ጉልበት የሚጠይቁ ኮምፒተሮችን ለመፍጠር።
• የትራፊክ መረቦችን እና ሙሉ በሙሉ በራስ ሰር የሚሰሩ ፋብሪካዎችን ጨምሮ ውስብስብ ሂደቶችን በአስተማማኝ ሁኔታ የሚደግፉ ኳንተም ኮምፒተሮች።
• በሁሉም ዘርፎች የኳንተም ስሌት ሙሉ የኢንዱስትሪ አተገባበር። ይህ ሁኔታ የሚቻል የሚሆነው ኩባንያዎች የውሳኔ አሰጣጡን ለመምራት ወይም ከፍተኛ ዋጋ ያላቸውን ስርዓቶችን ለመስራት በኳንተም ስሌት ውጤቶች ትክክለኛነት ላይ በቂ በራስ መተማመን ሲሰማቸው ብቻ ነው።

ሊታሰብባቸው የሚገቡ ጥያቄዎች

• የተረጋጉ የኳንተም ኮምፒተሮች ሌሎች ሊሆኑ የሚችሉ ጥቅሞች ምንድ ናቸው?
• እንደነዚህ ያሉት ቴክኖሎጂዎች ወደፊት ሥራዎን እንዴት ሊነኩ ይችላሉ?