| 19 novembre 2019 — 15:42 GMT (15:42 GMT)
| Argomento: L’Innovazione
Tutti quantum supremazia è un attimo
Scott Fulton spiega come Google ha stupito il mondo, rivendicando il suo prototipo di quantum processore ha raggiunto la “supremazia” — la capacità di elaborare un compito in secondi che avrebbe preso una classica supercomputer più di una vita. Ma per quanto tempo può Google regno supremo prima di IBM monta una sfida per la sua legittimità? Mesi? Giorni? Leggi di più: https://zd.net/2K5bKiK
La promessa di computer quantistici è che potrebbe risolvere i problemi che avrebbe preso il classico computer di migliaia di anni per superare, ma questa prospettiva pone una domanda pratica: chi – o meglio, ciò che – sarà in grado di correggere le risposte fornite da qubits?
Con questo problema in mente, i ricercatori dell’Università di Warwick iniziato a pensare a modi per controllare i risultati di quantum calcoli; e hanno appena pubblicato i loro risultati in forma di un “protocollo di verifica”.
Il nuovo strumento affronta alla radice la causa di errore nel calcolo quantistico: il rumore. Causata da fattori casuali come i difetti di fabbricazione o di fluttuazioni di temperatura, il rumore è un grande fisico nemesis – perché è la ragione per cui i computer quantistici sono così inclini all’errore.
Controllando che il rumore che colpisce un computer è al di sotto di un certo livello, quindi, gli scienziati potrebbero assicurarsi che i loro calcoli sono risolti con precisione.
Il nuovo protocollo sviluppato in Warwick propone di fare esattamente questo. Per capire come funziona, ha spiegato l’autore principale del documento Samuele Ferracin, si deve immaginare un calcolo quantistico come un complicato circuito fatto di cancelli, fili, misure, e così via.
Lo strumento ha sviluppato con la sua squadra attira molte versioni alternative di un dato circuito, che sono simili all’originale di calcolo, ma possono essere simulati su un computer classico.
In altre parole, il protocollo crea più facile calcoli chiamato “trappola circuiti”, che tuttavia sono riflettenti il rumore accadendo all’interno del quantum originale circuito.
Classico computer può quindi stabilire la precisione dei risultati generati da trappola circuiti, fornendo la base per i ricercatori a determinare come precisa il computer quantistico sarà a risolvere il “difficile” calcolo è stato dato.
“Nascondendo il più grande di calcolo dietro diversi circuiti di piccole”, ha detto Ferracin, “siamo in grado di verificare le cose che non siamo in grado di simulare su un computer classico.”
Il risultato dei calcoli alternativi sono accettati dal classico computer come sia “giusto” o “potenzialmente non corretto”, che offre ai ricercatori un’indicazione in cui il computer si siede sulla scala di rumore.
Il test produce anche due percentuali per affinare la verifica: si stima che il computer quantistico è il risultato corretto, e quanta fiducia di un utente possono essere di quella vicinanza.
Utilizzando trappola circuiti di verificare l’esattezza del calcolo quantistico non è di per sé un’innovazione, chiarito Ferracin. È già un approccio comune per simulare le operazioni minori classica computer, ma il metodo è limitato.
A causa della complessità dei calcoli quantistici, le attuali simulazioni può essere eseguita solo mediante la creazione di trappole che sono più grandi del circuito originale.
Verifica, quindi, è fattibile per piccoli circuiti quantistici, ma non può essere ridimensionata molto. Al contrario, le trappole nel nuovo protocollo di non portare più i qubit né porte di circuito originale che è in fase di test.
“I circuiti implementati nel nostro protocollo non è più grande del circuito di uscita che si desidera verificare”, ha detto Ferracin. “Questo non è stato fatto prima – e questo significa che il test è pratico e scalabile.”
Egli stima che si potrebbero prendere solo pochi minuti per eseguire il test per Google 53-qubit quantum computer, per esempio.
Il gigante tecnologico rivendica la sua tecnologia ha raggiunto quantum supremazia prendendo 20 minuti per effettuare un calcolo che avrebbe preso il classico computer 10.000 anni per completare.
Il nuovo test, tuttavia, è ancora solo un protocollo. Ferracin ha detto che il team di ricerca sta lavorando con la sperimentazione per vedere come lo strumento esegue, e continuare a migliorare su di esso.
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