Kvantový počítač zvládne automatickou opravu chyb

Současně bylo oznámeno, že první kvantový počítač byl prodán zákazníkovi do komerčního sektoru.


Vědci z Ústavu experimentální fyziky na univerzitě v Innsbrucku a rakouské akademie věd dokázali, jak kvantový počítač zvládne opakovaně opravovat své chyby.
V průběhu ukládání dat nebo jejich přenosu může dojít k narušení informace, v tom se kvantové počítače nijak neliší od klasických. Rozdíl je, že v klasickém počítání má problém snadné řešení – data se zpracovávají vedle sebe několikrát a pokud dojde k nějakým problémům, je za správný brán nejčastěji se vyskytující výsledek.
Kvantové systémy jsou na vlivy prostředí ještě citlivější (viz ono často opakované „nelze se podívat bez toho, aby to systém ovlivnilo"), takže efektivní mechanismus pro automatickou korekci chyb je zde potřeba zvlášť naléhavě. Problém je však v tom, že kvantovou informaci nelze kopírovat, respektive při tom nevnikne „kopie". Není tedy, na rozdíl od systémů klasických počítačů, možné provádět např. uložení dat nebo jejich přenos opakovaně a výsledky pak porovnávat.
Oprava se proto pomocí nového přístupu realizuje na principu kvantového propletení (entaglement). Aktivní složkou je zde pomocný, jenž opraví hodnotu bitu, na němž došlo k chybě. Experimentální systém byl tvořen třemi ionty vápníku chycenými v iontové pasti. 3 kvantové bity (qubity) byly představovány 1 bitem hlavním a 2 pomocnými. Po propletení bitů dokázal kvantový algoritmus odhalit chybu a opravit ji. Po provedení opravy jsou pomocné bity resetovány pomocí laserového paprsku a mohou tedy fungovat znovu. To je samozřejmě nutné, protože pro reálné nasazení je potřeba nikoliv jen jednorázová, ale automatická a opakovaná korekce chyb.

Zdroj: Sciencedaily – podrobnější pokus o vysvětlení principu viz zde.

 

Mimochodem, prakticky současně bylo oznámeno, že Lockheed Martin, americká společnost podnikající v leteckém průmyslu, zakoupila kvantový počítač od kanadské firmy D-Wave. Jde o první transakci tohoto typu, tedy koupi a nasazení kvantových počítačů do reálného provozu v komerčním sektoru. Řada expertů v minulosti vyjadřovala pochybnosti, zda systémy D-Wave opravdu pracují na základě kvantových efektů, nicméně letos v květnu byl v Nature publikován článek, který toto fungování na příkladu 8 qubitového počítače údajně demonstroval přesvědčivým způsobem.
To ovšem přirozeně neznamená důkaz, že by kvantový počítač D-Wave mohl jakýkoliv problém vyřešit efektivněji než současné počítače klasické. Na výsledek si bude třeba počkat.

Zdroj: New Scientist











Komentáře