🟠کوانتینووم معماری تصحیح خطای کوانتومی خود به نام Helix را روی پردازنده تجاری ۹۸ کیوبیتی Helios اعتبارسنجی کرد

🔹شرکت کوانتینووم (#Quantinuum)، یکی از شرکت‌های پیشرو در ساخت رایانه‌های کوانتومی مبتنی بر یون‌های به‌دام‌افتاده، اعلام کرده است که معماری #تصحیح_خطای_کوانتومی خود با نام هلیکس (Helix) را به‌صورت تجربی روی پردازندهٔ تجاری ۹۸-کیوبیتی Helios با موفقیت آزمایش کرده است.

🔸تصحیح خطای کوانتومی یک ضرورت بنیادین است: کیوبیت‌های فیزیکی ذاتاً نویزی‌اند و بدون محافظت، اطلاعات کوانتومی به‌سرعت از دست می‌رود. راه‌حل این است که چند کیوبیت فیزیکی را در قالب یک کد به هم ببندیم تا یک کیوبیت منطقی پایدارتر بسازیم. خبر امروز نشان می‌دهد که این ایده در عمل، روی سخت‌افزار واقعی، به نتیجه رسیده است.

🔹#کوانتینووم در این آزمایش یک زنجیرهٔ کامل از فناوری‌های مقاوم‌به‌خطا را به نمایش گذاشت؛ یعنی مجموعه‌ای از عملیات که حتی در حضور خطاهای سخت‌افزاری، محاسبه را به‌درستی پیش می‌برند. این زنجیره سه بخش دارد:
1️⃣نگه‌داری اطلاعات در حافظهٔ منطقی محافظت‌شده
2️⃣اجرای گیت‌های منطقی کلیفورد با سرعت بالا
3️⃣ ایجاد درهم‌تنیدگی بین کیوبیت‌های منطقی که با کدهای متفاوت محافظت می‌شوند.

❗️نکتهٔ حیاتی آن است که همهٔ این کارها بدون پس‌انتخاب انجام شد. پس‌انتخاب (Postselection) یعنی اینکه بعد از اجرا فقط نتایجی را نگه داریم که نشانه‌های خطا در آن‌ها کم است و بقیه را دور بریزیم؛ این کار دقت را بالا می‌برد، اما منابع را هدر می‌دهد و برای محاسبات واقعی در مقیاس بزرگ مناسب نیست. کوانتینووم نشان داد حتی بدون این ترفند، نتایج کدگذاری‌شده از نتایج فیزیکی خام بهتر است.

🔸معماری هلیکس بر پایهٔ یک کد تصحیح خطای خاص بنا شده که با استفاده از جابه‌جایی یون‌ها در سخت‌افزار کوانتینووم، ساختارهای هندسی کارآمدتری نسبت به کدهای متداول ایجاد می‌کند. نتیجهٔ عملی این طراحی، کاهش چشمگیر تعداد کیوبیت‌های فیزیکی موردنیاز برای رسیدن به یک سطح مشخص از محافظت در برابر خطاست؛ یعنی همان قدرت تصحیح خطا با هزینهٔ سخت‌افزاری کمتر به‌دست می‌آید.

🔹در آزمایش نگه‌داری حافظه، کوانتینووم به نرخ خطای منطقی بسیار پایینی دست یافت که یک رکورد جهانی محسوب می‌شود و در مقایسه با حافظهٔ فیزیکی محافظت‌نشده، بهبود واضحی نشان می‌دهد. همچنین در اجرای گیت‌های منطقی، فیدلیتی بیش از چهار برابر نسبت به گیت‌های فیزیکی خام بهبود یافت.

🔸برای رسیدن به محاسبات کوانتومی کامل و جهان‌شمول، فقط گیت‌های کلیفورد کافی نیست و به منابع خاصی به نام حالت‌های جادویی (Magic state) نیاز است. کوانتینووم نشان داد که می‌تواند این منابع را با کیفیت بالا به حافظهٔ هلیکس تزریق کند و درهم‌تنیدگی بین کیوبیت‌های منطقی را با فیدلیتی بالاتر از خط پایهٔ فیزیکی برقرار سازد.

❗️اهمیت این خبر در آن است که برای نخستین بار، یک پشته (stack) کامل مقاوم‌به‌خطا—شامل حافظه، محاسبه و درهم‌تنیدگی—بدون اتکا به پس‌انتخاب به‌صورت تجربی روی سخت‌افزار واقعی نمایش داده شده است.

شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که با بهبودهای بعدی در سخت‌افزار، همین معماری می‌تواند بدون افزایش تعداد کیوبیت‌ها به سطوح خطای بسیار پایین‌تر برسد و مسیر مقیاس‌پذیری برای نسل بعدی سخت‌افزار این شرکت را هموار کند.

📎لینک خبر
‼️لینک پیش‌چاپ مقاله

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

#اخبار #یون‌_به‌دام‌افتاده