A kvantumrendszerek méretezésével a qubitek száma növekszik („kvantumzaj”), ami jellemzően növeli a hibák valószínűségét és ez megzavarhatja a számítások pontosságát. A kvantumszámítógépek természetüknél fogva „zajosak”, ami azt jelenti, hogy fejlett hibajavító technológiák nélkül minden 1000. qubit, a kvantumszámítógép alapvető építőkövei, hibásan működik. Ez a zaj jelentősen korlátozza, hogy a qubitek mennyi ideig maradhatnak szuperpozíciós állapotban, ami kulcsfontosságú a párhuzamos feldolgozási számításokhoz.

Az új chip azonban bebizonyította, hogy több qubit hozzáadásával exponenciálisan csökkenthető a hibaarány. Az áttörést fejlett kvantumhibajavítási technikák révén sikerült elérni, amelyek lehetővé teszik, hogy a rendszer nagyobb qubit-tömböket kezeljen, a 3×3-as rácshálótól az 5×5-ös, majd végül a 7×7-es rácshálóig, miközben a hibaarány minden egyes léptéknövekedéssel folyamatosan a felére csökken.

A Willow kiemelkedő hatékonyságára jellemző a véletlenszerű áramköri mintavételezés (RCS) benchmarkon nyújtott teljesítménye, amely a kvantumszámítógépek képességének egyik legfontosabb tesztje. Ez a benchmark a kvantumprocesszorok számára az egyik legnagyobb kihívást jelentő teszt, és lakmuszpapírként szolgál annak megállapítására, hogy a kvantumrendszerek képesek-e felülmúlni a klasszikus számítógépeket bizonyos feladatokban.

Az RCS azt méri, hogy egy kvantumszámítógép képes-e megoldani a klasszikus rendszerek számára megvalósíthatatlan problémákat. Egy nemrégiben lezajlott demonstráció során a Willow kevesebb mint öt perc alatt végzett el egy olyan számítást, amelynek megoldásához - óvatos becslések alapján - a mai legfejlettebb klasszikus szuperszámítógépeknek, a Frontier-nek körülbelül 10 szeptimilliárd évébe kerülne. Ez óriási szám, messze meghaladja az univerzum jelenlegi becsült korát.

Forrás: Interesting Engineering / Google

Borítókép: Google