Quantumrun

KẸDI Aworan:

iStock

Awọn kọnputa pipo ti n ṣatunṣe ti ara ẹni: Aṣiṣe-ọfẹ ati ifarada-aṣiṣe

Awọn oniwadi n wa awọn ọna lati ṣẹda awọn ọna ṣiṣe kuatomu ti ko ni aṣiṣe ati aibikita lati kọ iran ti awọn imọ-ẹrọ atẹle.

Nipa Author:
Orukọ onkọwe
Quantumrun Iwoju
February 14, 2023

Akopọ oye

Iṣiro kuatomu duro fun iyipada paragim kan ninu sisẹ kọnputa. Awọn ọna ṣiṣe wọnyi ni agbara lati yanju awọn iṣiro idiju ni iṣẹju diẹ ti yoo gba awọn kọnputa kilasika ọdun, nigbakan awọn ọgọrun ọdun, lati ṣaṣeyọri. Sibẹsibẹ, igbesẹ akọkọ ni fifun agbara kikun ti awọn imọ-ẹrọ kuatomu ni idaniloju pe wọn le ṣe atunṣe awọn abajade wọn funrararẹ.

Atunse kuatomu ọrọ ayika

Ni ọdun 2019, chirún Google Sycamore, ti o ni awọn qubits 54, ni anfani lati ṣe iṣiro kan ni iṣẹju-aaya 200 eyiti yoo gba kọnputa kilasika ni ọdun 10,000 lati pari. Aṣeyọri yii jẹ olutupalẹ ti Google's quantum supermacy, gbigba idanimọ agbaye bi aṣeyọri pataki kan ni ṣiṣe iṣiro titobi. Lẹhinna, eyi ti ṣe iwadii siwaju ati awọn ilọsiwaju laarin aaye naa.

Ni ọdun 2021, Sycamore gbe igbesẹ miiran siwaju nipa ṣiṣe afihan pe o le ṣatunṣe awọn aṣiṣe iṣiro. Sibẹsibẹ, ilana funrararẹ ṣafihan awọn aṣiṣe tuntun lẹhinna. Iṣoro deede kan ninu ṣiṣe iṣiro kuatomu ni pe awọn oṣuwọn deede ti awọn iṣiro wọn tun jẹ alaini ni akawe si awọn eto kilasika.

Awọn kọnputa ti o lo awọn die-die (awọn nọmba alakomeji, eyiti o jẹ ẹyọkan ti data kọnputa) pẹlu awọn ipinlẹ meji ti o ṣeeṣe (0 ati 1) lati tọju data wa ni ipese pẹlu atunṣe aṣiṣe bi ẹya boṣewa. Nigbati diẹ ba di 0 dipo 1 tabi idakeji, iru aṣiṣe yii le mu ati ṣatunṣe.

Ipenija ni iširo kuatomu jẹ intricate diẹ sii bi kuatomu bit kọọkan, tabi qubit, wa ni akoko kanna ni ipo 0 ati 1. Ti o ba gbiyanju lati wiwọn iye wọn, data naa yoo sọnu. Ojutu ti o pọju ti o duro pẹ ti jẹ lati ṣe akojọpọ ọpọlọpọ awọn qubits ti ara sinu ọkan “qubit qubits” (awọn qubits ti o jẹ iṣakoso nipasẹ awọn algoridimu kuatomu). Paapaa botilẹjẹpe awọn qubits ọgbọn ti wa tẹlẹ, wọn ko gba iṣẹ fun atunse aṣiṣe.

Ipa idalọwọduro

Ọpọlọpọ awọn ile-iṣẹ iwadii ati awọn ile-iṣẹ AI ti n kẹkọ bi o ṣe le ṣe awọn qubits ọgbọn ti o le ṣe atunṣe funrararẹ. Fun apẹẹrẹ, Ile-ẹkọ giga Duke ti AMẸRIKA ati Ile-ẹkọ Ijọpọ Ajọpọ ṣẹda qubit ọgbọn kan ti o ṣiṣẹ bi ẹyọkan kan ni 2021. Nipa gbigbesilẹ lori koodu atunṣe aṣiṣe kuatomu, awọn aṣiṣe le ṣee rii ni irọrun ati ṣatunṣe. Ni afikun, ẹgbẹ naa ṣe ifarada qubit lati ni eyikeyi awọn ipa odi lati awọn aṣiṣe wi. Abajade yii jẹ igba akọkọ ti qubit ọgbọn kan ti han lati jẹ igbẹkẹle diẹ sii ju eyikeyi igbesẹ ti o nilo ninu ẹda rẹ.

Lilo awọn University of Maryland ká ion-pakute eto, awọn egbe ni anfani lati dara soke si 32 olukuluku awọn ọta pẹlu lesa ṣaaju ki o to daduro wọn lori awọn amọna lori ërún. Nipa ifọwọyi atomu kọọkan pẹlu awọn lasers, wọn ni anfani lati lo bi qubit kan. Awọn oniwadi ti ṣe afihan pe awọn aṣa tuntun le ṣe iṣiro kuatomu ọfẹ ni ọjọ kan lati ipo awọn aṣiṣe lọwọlọwọ rẹ. Awọn qubits ọgbọn ifarada-aṣiṣe le ṣiṣẹ ni ayika awọn abawọn ni awọn qubits ti ode oni ati pe o le jẹ ẹhin ti awọn kọnputa kuatomu ti o gbẹkẹle fun awọn ohun elo gidi-aye.

Laisi atunṣe ti ara ẹni tabi awọn kọnputa kuatomu ti n ṣatunṣe ti ara ẹni, kii yoo ṣee ṣe lati ṣe awọn ọna ṣiṣe itetisi atọwọda (AI) ti o jẹ deede, sihin, ati ti iṣe. Awọn algoridimu wọnyi nilo data nla ati agbara iširo lati mu agbara wọn ṣẹ, pẹlu ṣiṣe awọn ọkọ ayọkẹlẹ adase ailewu ati awọn ibeji oni-nọmba ti o le ṣe atilẹyin awọn ẹrọ Intanẹẹti ti Awọn nkan (IoT).

Awọn ifarabalẹ ti iširo ti ara ẹni titunṣe

Awọn ifarabalẹ ti o tobi ju ti awọn idoko-owo ni ṣiṣe atunṣe ti ara ẹni le pẹlu:

Dagbasoke awọn ọna ṣiṣe kuatomu ti o le ṣe ilana awọn iwọn giga ti data lakoko mimu awọn aṣiṣe ni akoko gidi.
Awọn oniwadi n ṣe agbekalẹ awọn eto kuatomu adase ti kii ṣe le ṣe atunṣe ara ẹni nikan ṣugbọn idanwo ara ẹni.
Ifunni ti o pọ si ni iwadii kuatomu ati idagbasoke microchip lati ṣẹda awọn kọnputa ti o le ṣe ilana awọn ọkẹ àìmọye alaye ṣugbọn nilo agbara diẹ.
Awọn kọnputa kuatomu ti o le ni igbẹkẹle ṣe atilẹyin awọn ilana eka diẹ sii, pẹlu awọn nẹtiwọọki ijabọ ati awọn ile-iṣẹ adaṣe adaṣe ni kikun.
Ohun elo ile-iṣẹ ni kikun ti iṣiro kuatomu kọja gbogbo awọn apa. Oju iṣẹlẹ yii yoo ṣee ṣe nikan ni kete ti awọn ile-iṣẹ ba ni igboya to ni deede ti awọn abajade iṣiro kuatomu lati ṣe itọsọna ṣiṣe ipinnu tabi lati ṣiṣẹ awọn eto iye-giga.