Oxford Scientists Slash Quantum Error to Record Low

A growing interest in quantum technology has its market size surpassing $1 billion and is projected to be valued at more than $170 billion by 2040. According to McKinsey, quantum technology could create trillions of dollars worth of value within the next decade. 

Σε ένα οικοσύστημα τεχνολογίας κβαντικών, οι κβαντικοί υπολογιστές έχουν τεράστια δυνατότητα. Αυτό περιλαμβάνει τη χρήση κβαντικής μηχανικής, η οποία ασχολείται απλώς με τη συμπεριφορά της ύλης και της ενέργειας σε ατομικό και υποατομικό επίπεδο, για την επίλυση σύνθετων προβλημάτων. 

Οι κβαντικοί υπολογιστές αναμένεται να έχουν深遠ες επιπτώσεις σε διάφορους τομείς, συμπεριλαμβανομένης της τεχνολογίας, της έρευνας, της επιστήμης, των χρηματοοικονομικών και της οικονομίας.

Σε αντίθεση με τους κλασικούς υπολογιστές, όπως οι λάπτοπ μας, οι οποίοι αποθηκεύουν και επεξεργάζονται πληροφορίες σε bits με κάθε ένα να είναι μηδέν ή ένα, η βασική μονάδα στους κβαντικούς υπολογιστές είναι το qubit. Ένα κβαντικό chip αποτελείται από πολλά κβαντικά bits, ή qubits, τα οποία είναι συνήθως υποατομικά σωματίδια όπως ηλεκτρόνια ή φωτόνια, που χειρίζονται και ελέγχονται από ειδικά σχεδιασμένα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία.

Τα qubits μπορούν να βρίσκονται σε κατάσταση μηδέν, ένα, ή συνδυασμό και των δύο. Ο συνδυασμός, που ονομάζεται «κατάσταση υπέρθεσης», είναι μια διακριτή ιδιότητα που επιτρέπει στους κβαντικούς υπολογιστές να αποθηκεύουν και να επεξεργάζονται εξαιρετικά μεγάλες συνόλους δεδομένων πολύ πιο γρήγορα από τους πιο ισχυρούς κλασικούς υπολογιστές.

Τώρα, υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τρόποι για να δημιουργηθούν αυτά τα qubits, όπως η χρήση ημιαγωγών, φωτονικής, υπερσυμπυκνωτικών συσκευών και άλλων προσεγγίσεων.

Η ποιότητα των qubits είναι εξαιρετικά σημαντική εδώ. Ωστόσο, είναι ευαίσθητα σε σφάλματα ή θόρυβο, τα οποία είναι ανεπιθύμητες διαταραχές που μπορούν να προέρθονται από πολλές πηγές. Αυτές οι πηγές θα μπορούσαν να περιλαμβάνουν αλλαγές στη θερμοκρασία, ελαττώματα στη διαδικασία κατασκευής και αλληλεπιδράσεις με το περιβάλλον του qubit, μεταξύ άλλων.

Αυτά τα σφάλματα μειώνουν την αξιοπιστία ενός qubit, η οποία είναι γνωστή ως πιστότητα. Ένα qubit με υψηλή πιστότητα είναι απαραίτητο για ένα κβαντικό chip να εκτελέσει σύνθετες εργασίες.

Κάνωντας την Κβαντική Αξιοπιστία Πραγματικότητα

Τις τελευταίες δεκαετίες, οι επιστήμονες εργάστηκαν σε λογικά qubits, τα οποία αναφέρονται σε qubits που κωδικοποιούνται χρησιμοποιώντας μια συλλογή φυσικών qubits για να προστατεύσουν από σφάλματα. Ενώ τα φυσικά qubits αντιπροσωπεύουν το πραγματικό κβαντικό υλικό, ένα λογικό qubit είναι μια αφαίρεση που μιμείται ένα αδιάβροχο qubit.

Οι κύριοι dévelopers κβαντικών chip έχουν μεταφέρει την προσοχή τους στα λογικά qubits και κάνουν σημαντική πρόοδο στην διόρθωση κβαντικών σφαλμάτων.

Για παράδειγμα, τον Δεκέμβριο του 2024, η Googleπαρουσίασε το κβαντικό chip που ονομάζεται Willow. Αυτός ο νέος chip, που βασίζεται σε υπερσυμπυκνωτικά qubits, έχει χαρακτηριστεί ως μια σημαντική прорывή στον τομέα της κβαντικής υπολογιστικής, αν και δεν έχει ακόμη πραγματικές εφαρμογές.

Συνήθως, όσο περισσότερα qubits χρησιμοποιούνται, τόσο περισσότερα σφάλματα συμβαίνουν, και το σύστημα γίνεται κλασικό. Ωστόσο, η Google έδειξε¹ ότι όσο περισσότερα qubits χρησιμοποιούνταν στο Willow, τόσο λιγότερα σφάλματα μειώθηκαν, και το σύστημα έγινε πιο κβαντικό.

… (rest of the content remains the same, following the exact same structure and translation rules)