🟠دیکودر تصحیح خطای کوانتومی روی لپ‌تاپ، محاسبات در مقیاس MegaQuOp را بدون تأخیر چشمگیر مدیریت کرد

🔸 محققان شرکت #IonQ در پژوهشی که به صورت پیش چاپ در آرکایو منتشر شده نشان داده‌اند که یک لپ‌تاپ معمولی (از نوع مک‌بوک پرو با تراشهٔ M4 Max) می‌تواند از پس سنگین‌ترین بخش یک کامپیوتر کوانتومی بزرگ، یعنی مدیریت فرایند تصحیح خطا، بربیاید.

🔹در کامپیوترهای کوانتومی، به خاطر نویز، اطلاعات به راحتی خراب می‌شود، بنابراین باید دائماً خطاها را شناسایی و اصلاح کرد. این کار بر عهدهٔ بخشی به نام #دیکودر یا رمزگشا است که داده‌های خطا را پردازش می‌کند.

🔸آنها سیستمی را شبیه‌سازی کردند که در آن یک ماشین کوانتومی فرضی، بیش از یک میلیون عملیات پیچیده را روی ۴۰۸ #کیوبیت_منطقی اجرا می‌کند. این شبیه‌سازی روی معماری #یون‌_به‌دام‌افتاده که یکی از روش‌های ساخت کامپیوتر کوانتومی است، انجام شد، اما هنوز روی سخت‌افزار واقعی تست نشده است.

❗️نتیجهٔ جالب این بود که دیکودر نرم‌افزاری روی لپ‌تاپ، با سرعتی نزدیک به سرعت خود ماشین کوانتومی کار می‌کرد و باعث تأخیر قابل‌توجهی نمی‌شد. وقتی نرخ خطا در گیت‌های دو-کیوبیتی برابر ۰٫۰۱٪ بود، دیکودر کمتر از ۰٫۳٪ به زمان کل محاسبه اضافه کرد. حتی وقتی نرخ خطا به ۰٫۰۵٪ رسید، این تأخیر زیر ۱۲٪ ماند. به این مقدار تأخیر، کشش (Stretch) می‌گویند و نشان می‌دهد که ماشین کوانتومی چقدر باید منتظر بماند.

🔹برای اینکه کارایی بیشتری داشته باشند، محققان روشی به کار بردند که حافظهٔ مصرفی دیکودر را بیش از ۱۰ برابر کاهش می‌داد و اجازه می‌داد چندین پردازش هم‌زمان انجام شود. آنها سه نوع محاسبهٔ متفاوت را تست کردند تا مطمئن شوند دیکودر فقط برای یک کار خاص بهینه نشده است.

🔸البته این پژوهش محدودیت‌هایی هم دارد. شبیه‌سازی فرض کرده که هر بار جمع‌آوری اطلاعات خطا بین ۱ تا ۵ میلی‌ثانیه طول می‌کشد (که برای سیستم‌های یون‌به‌دام‌افتاده منطقی است)، اما سخت‌افزار واقعی ممکن است نویزهای پیش‌بینی‌نشده‌تری داشته باشد. همچنین در موارد بسیار نادر، ممکن است دیکودر در تشخیص الگوی خطا شکست بخورد و مجبور شود کل محاسبه را از نو شروع کند.

🏅به‌طور کلی، این خبر نویدبخش است چون نشان می‌دهد برای ساخت نسل اول ماشین‌های کوانتومی با مقیاس عملیاتی MegaQuOp (یعنی ماشینی با حدود یک میلیون عمل منطقیِ تصحیح‌شده‌ از خطا)، نیازی به سخت‌افزار کلاسیک عجیب و گران‌قیمتی برای تصحیح خطا نیست و شاید همان پردازندهٔ لپ‌تاپ شما هم از پس آن بربیاید.

📎لینک خبر
‼️لینک پیش‌چاپ مقاله

🔸🔸🔸🔸🔸🔸
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn

#اخبار #تصحیح_خطای_کوانتومی