Quantum computing: Nieuwe tool zorgt ervoor dat de qubits kunnen niet liegen

0
108

Daphne Leprince-Ringuet

Door Daphne Leprince-Ringuet

| 19 November 2019 — 15:42 GMT (15:42 GMT)

| Thema: Innovatie

Alle quantum overmacht is vluchtig
Scott Fulton wordt uitgelegd hoe Google verbaasde de wereld door te beweren dat het prototype quantum processor heeft bereikt “overmacht” — de mogelijkheid om een taak in seconden die een klassieke supercomputer meer dan een mensenleven. Maar hoe lang kan Google heersen voordat IBM koppelt een uitdaging om de legitimiteit? Maanden? Dagen? Lees meer: https://zd.net/2K5bKiK

De belofte van quantum computers is dat ze het kunnen oplossen van problemen die klassieke computers duizenden jaren te overwinnen, maar dit vooruitzicht brengt een praktische vraag: wie – of liever, wat – in staat zal zijn om de juiste antwoorden gegeven door qubits?

Met dit probleem in het achterhoofd, onderzoekers van de Universiteit van Warwick begon na te denken over manieren om de resultaten van de berekeningen; en ze hebben gewoon publiceerden hun resultaten in de vorm van een “controle-protocol”.

De nieuwe tool pakt de oorzaak van de fout in quantum computing: ruis. Veroorzaakt door toevalsfactoren, zoals gebreken van fabricage of schommelingen van temperatuur, geluid is quantum fysicus ‘ s nemesis – want het is de reden dat quantum computers zijn dus foutgevoelig.

Door te controleren dat de ruis die een computer onder een bepaald niveau, dus wetenschappers kunnen ervoor zorgen dat hun berekeningen worden opgelost nauwkeurig.

Het nieuwe protocol is ontwikkeld in Warwick stelt om precies dat te doen. Om te begrijpen hoe het werkt, legde de hoofdauteur van de paper Samuele Ferracin, je moet je voorstellen dat een quantum berekening als een ingewikkeld circuit gemaakt van hekken, draden, metingen, enzovoort.

De tool die hij ontwikkelde met zijn team trekt een aantal alternatieve versies van een bepaald circuit, die vergelijkbaar zijn met de oorspronkelijke berekening, maar kan al worden gesimuleerd op een klassieke computer.

In andere woorden, het protocol maakt het makkelijker berekeningen genaamd “trap circuits”, die toch een afspiegeling is van de ruis te gebeuren in de originele quantum circuit.

Klassieke computers kunnen dus vaststellen van de juistheid van de resultaten die worden gegenereerd door val circuits, die de basis voor de onderzoekers om te bepalen hoe nauwkeurig de quantum computer zal zijn in het oplossen van de “harder” berekening is gegeven.

“Door het verbergen van de grotere berekening achter een aantal kleinere circuits,” zei Ferracin, “we kunnen controleren of de dingen die we niet kunnen simuleren op een klassieke computer.”

De uitkomst van de alternatieve berekeningen zijn aanvaard door de klassieke computers als “juist” of “potentieel onjuist”, geeft de onderzoekers een indicatie van waar de computer zit op de schaal van ruis.

De test produceert zelfs twee percentages voor het verfijnen van de controle: hoe sluiten de schattingen van de quantum computer is om het juiste resultaat, en hoe zeker kan een gebruiker er van die nabijheid.

Met behulp van val circuits die de juistheid te controleren van een quantum berekening niet een innovatie op zich, verduidelijkt Ferracin. Het is al een gemeenschappelijke aanpak te simuleren kleinere operaties op klassieke computers, maar de methode is beperkt.

Vanwege de complexiteit van de berekeningen, de huidige simulaties kan alleen worden uitgevoerd door het creëren van vallen die groter zijn dan het oorspronkelijke circuit.

Controle, daarom is het haalbaar voor kleine quantum circuits, maar niet kan worden opgeschaald veel. Integendeel, de valstrikken in het nieuwe protocol niet meer qubits, noch poorten dan de oorspronkelijke circuit dat wordt getest.

“De circuits geïmplementeerd in ons protocol zijn niet groter dan het circuit welke uitgang we willen om het te controleren,” zei Ferracin. “Dit is nog niet eerder gedaan – en het betekent dat de test is praktisch en schaalbaar.”

Hij schat dat het neemt slechts een paar minuten om de test uit te voeren voor Google ‘ s 53-qubit kwantum computer, bijvoorbeeld.

De tech reus vorderingen van de technologie heeft bereikt quantum suprematie door het nemen van 20 minuten tot het verrichten van een berekening die zou hebben genomen klassieke computers 10.000 jaar om te voltooien.

De nieuwe test, echter, is het nog slechts een protocol. Ferracin zei dat het onderzoek team is aan het werk met de experimentelen om te zien hoe de tool voert, en te blijven verbeteren op het.

Verwante Onderwerpen:

Verenigd Koninkrijk

CXO

Digitale Transformatie

Tech Industrie

Smart Cities

Cloud

Daphne Leprince-Ringuet

Door Daphne Leprince-Ringuet

| 19 November 2019 — 15:42 GMT (15:42 GMT)

| Thema: Innovatie