क्वांटम एरर करेक्शन ने ब्रेकइवन पॉइंट को पार किया, क्वांटम्युन ने की घोषणा

क्वांटम हार्डवेयर पर जटिल एल्गोरिदम चलाने के लिए क्वांटम एरर करेक्शन एक महत्वपूर्ण चुनौती बना हुआ है, जिसमें विश्वसनीय लॉजिकल क्यूबिट्स बनाने के लिए कई भौतिक क्यूबिट्स की आवश्यकता होती है। सोमवार को, क्वांटम्युन ने घोषणा की कि उसकी वर्तमान पीढ़ी के ट्रैप्ड-आयन हार्डवेयर, जिसका नाम हेलिओस (Helios) है, ने ब्रेकइवन पॉइंट से काफी आगे स्केलिंग का प्रदर्शन किया है, जिसमें लॉजिकल क्यूबिट के आकार में प्रत्येक वृद्धि के साथ प्रदर्शन में 10 गुना से अधिक का सुधार हुआ है।

क्वांटम एरर करेक्शन और ब्रेकइवन को समझना

क्वांटम प्रोसेसर में स्वाभाविक रूप से त्रुटियों की संभावना होती है, जिसका अर्थ है कि यदि अंतर्निहित हार्डवेयर त्रुटि दर बहुत अधिक है, तो लॉजिकल क्यूबिट में केवल भौतिक क्यूबिट जोड़ने से विफलता की संभावना बढ़ सकती है। ब्रेकइवन पॉइंट तब आता है जब अधिक क्यूबिट जोड़ने से प्रदर्शन में सुधार होता है। हालांकि पिछले प्रदर्शनों ने इस सीमा से आगे का प्रदर्शन दिखाया है, लेकिन स्केलिंग फैक्टर—वह दर जिस पर प्रत्येक दूरी की वृद्धि के साथ त्रुटि दर कम होती है—आमतौर पर 10 के बजाय दो के करीब रहा है।

हेलिओस प्रोसेसर और लीकेज का दमन

क्वांटम्युन का हेलिओस कंप्यूटर ट्रैप्ड आयनों में क्यूबिट्स को संग्रहीत करता है, जो उन्हें एक रिंग संरचना के चारों ओर ले जाने और हेरफेर करने के लिए विद्युत क्षेत्रों और लेसरों का उपयोग करता है। हाल के परिणामों में निम्नलिखित परिचालन अपडेट ने योगदान दिया:

• लीकेज न्यूनीकरण: एक नई लेज़र योजना उन क्यूबिट्स की पहचान करती है और उन्हें वापस लाती है जो अनपेक्षित ऊर्जा राज्यों में चले गए थे, जिससे लीकेज त्रुटियां 6.5 गुना कम हो गईं।
• वास्तविक समय विश्लेषण: कंपनी ने सिंड्रोम डेटा को तेजी से संसाधित करने के लिए तीन सॉफ्टवेयर दृष्टिकोणों—एक मानक एल्गोरिथ्म, एक कन्वर्जेशनल न्यूरल नेटवर्क और एक ट्रांसफॉर्मर-आधारित न्यूरल नेटवर्क—का उपयोग किया।

प्रायोगिक परिणाम और स्केलिंग प्रदर्शन

मेमोरी-स्टेट प्रयोगों में, टीम ने तीन, पांच और सात की दूरी वाले कलर कोड का उपयोग किया। माप से पहले त्रुटि सुधार के 20 दौर चलाने पर, दूरी तीन पर लगभग 5 x 10^-4 से लॉजिकल त्रुटि दर गिरकर दूरी सात पर 5 x 10^-6 हो गई। इससे प्रत्येक चरण में लॉजिकल त्रुटि दर में लगभग बारह गुना कमी आई। दो-qubit गेट संचालन के लिए, दूरी पांच कोड ने लॉजिकल त्रुटि दर को लगभग 7 x 10^-5 तक सफलतापूर्वक कम कर दिया।

व्यावहारिक निहितार्थ और दृष्टिकोण

जबकि ये परिणाम एक उल्लेखनीय तकनीकी कदम को चिह्नित करते हैं, विशेषज्ञों का कहना है कि महत्वपूर्ण चुनौतियां बनी हुई हैं। हार्डवेयर वर्तमान में एक समय में केवल एक दूरी-सात त्रुटि कोड की मेजबानी करने तक सीमित है। पर्यवेक्षकों का मानना है कि इन निष्कर्षों को सत्यापित करने के लिए स्वतंत्र प्रतिकृति और इस बात पर नज़र रखने की आवश्यकता होगी कि क्या क्वांटम्युन अपने रोडमैप के अनुसार अपने क्यूबिट काउंट को प्रभावी ढंग से स्केल कर सकता है।