W tym artykule przedstawię Ci najnowsze osiągnięcia w dziedzinie komputerów kwantowych, które mają potencjał do zrewolucjonizowania wielu aspektów nauki, biznesu i bezpieczeństwa. Dowiesz się, czym są kubity, jakie problemy mają obecne komputery kwantowe i jak można je rozwiązać. Na koniec zapoznasz się z projektem QuEra, który ma stworzyć pierwszy na świecie komputer kwantowy odporny na błędy.
Czym są kubity i dlaczego są ważne?
Kubity to podstawowe jednostki informacji kwantowej, które wykorzystują zjawiska kwantowe, takie jak superpozycja i splątanie, do wykonywania obliczeń. Superpozycja oznacza, że kubit może przyjmować dwa stany: 0 lub 1, lub dowolną kombinację tych stanów. Splątanie oznacza, że dwa lub więcej kubitów mogą być ze sobą powiązane w taki sposób, że zmiana stanu jednego wpływa na stan drugiego. Dzięki temu kubity mogą reprezentować znacznie więcej informacji niż zwykłe bity, które mogą być tylko 0 lub 1.
Kubity są kluczowe dla rozwoju komputerów kwantowych, które mają być znacznie szybsze i efektywniejsze niż tradycyjne komputery klasyczne. Te niezwykłe urządzenia mają być w stanie w kilka sekund, czy też minut rozwiązywać problemy, na których rozwiązanie komputery klasyczne potrzebowałyby setek, a nawet tysięcy lat. Niemożliwe stanie się zatem możliwe.
Stwórz swój nowy zestaw komputerowy za pomocą Konfiguratora PC – kliknij
Jakie problemy mają obecne komputery kwantowe?
Jednym z największych wyzwań dla komputerów kwantowych jest podatność na błędy, która wynika z niestabilności i wrażliwości kubitów. Kubity są bardzo podatne na zakłócenia ze strony otoczenia, takie jak hałas, temperatura czy pole magnetyczne. Te czynniki mogą spowodować utratę koherencji kubitów, czyli ich zdolności do zachowania stanu kwantowego. W efekcie kubity mogą zmienić swój stan na nieprzewidywalny sposób, co prowadzi do błędów w obliczeniach.
Błędy w komputerach kwantowych są znacznie częstsze i poważniejsze niż w komputerach klasycznych. Według szacunków, średnio jeden na tysiąc kubitów popełnia błąd, podczas gdy w komputerach klasycznych jest to jeden na miliard bitów. Błędy te mogą być katastrofalne dla wyników obliczeń, zwłaszcza gdy chodzi o zadania wymagające dużej dokładności i niezawodności.
Jak można rozwiązać problem błędów w komputerach kwantowych?
Jednym ze sposobów na rozwiązanie problemu błędów w komputerach kwantowych jest wykorzystanie tzw. kubitów logicznych, które są tworzone z wielu kubitów fizycznych. Kubity logiczne działają zgodnie z obwodami kwantowymi i mają dłuższe czasy koherencji niż kubity fizyczne. Ponadto wykorzystują technikę redundancji danych, która polega na przechowywaniu tej samej informacji w wielu miejscach i wykonaniu tych samych obliczeń na kilku kubitach fizycznych. Dzięki temu można wykryć i naprawić błędy, jeśli jeden lub więcej kubitów fizycznych zostanie uszkodzony lub zakłócony.
Co to jest projekt QuEra i dlaczego jest przełomowy?
Projekt QuEra to inicjatywa startupu technologicznego, który ma stworzyć pierwszy na świecie komputer kwantowy odporny na błędy, który wykorzystuje właśnie kubity logiczne. Choć specjaliści z tej firmy intensywnie pracują nad komputerem kwantowym o pojemności nawet 10 000 kubitów, to już teraz zaprezentowali komputer posiadający 256 fizycznych i 10 logicznych kubitów. Według planów urządzenie zostanie uruchomione w ciągu najbliższych kilku miesięcy.
Komputer kwantowy odporny na błędy to wielki przełom w dziedzinie technologii kwantowych, który może otworzyć drogę do budowy coraz bardziej zaawansowanych i skalowalnych maszyn tego typu. Choć obecny prototyp nie będzie miał wystarczającej mocy obliczeniowej do rozwiązywania praktycznych problemów, to będzie stanowił dowód koncepcji, że komputery kwantowe mogą być stabilne i niezawodne. To z kolei może przyspieszyć rozwój tej rewolucyjnej technologii i jej zastosowań w różnych dziedzinach życia.
Żródło: QuEra, doniesienia prasowe
