सिलिकॉन क्वांटम कंप्यूटिंग ने पहली बार 99 प्रतिशत सटीकता हासिल की

मानक कंप्यूटर चिप्स के समान कच्चे माल से बने क्वांटम कंप्यूटर स्पष्ट वादा करते हैं, लेकिन अभी तक वे उच्च त्रुटि दर से जूझ रहे हैं। ऐसा लगता है कि चान के लिए तैयार हैgई नए शोध शो के बादed एक लोकप्रिय त्रुटि-सुधार कोड चलाने के लिए सिलिकॉन क्वाबिट्स अब पर्याप्त सटीक हैं।

क्वांटम कंप्यूटर जो आज सभी सुर्खियां बटोरते हैं, सुपरकंडक्टिंग क्वाइब का उपयोग करके बनाए जाते हैं, जैसे कि Google और आईबीएम, या फंसे हुए आयन, जैसे कि आयनक्यू और हनीवेल. लेकिन अपने प्रभावशाली करतबों के बावजूद, वे पूरे कमरे घेर लेते हैं और उन्हें दुनिया के कुछ सबसे प्रतिभाशाली दिमागों द्वारा बड़ी मेहनत से दस्तकारी करनी पड़ती है।

यही कारण है कि अन्य हमारे द्वारा पारंपरिक रूप से बनाए गए लघुकरण और निर्माण की सफलताओं पर रंजित होने के इच्छुक हैं कंप्यूटर चिप्स सिलिकॉन से क्वांटम प्रोसेसर बनाकर। इस क्षेत्र में वर्षों से अनुसंधान चल रहा है, और iटी 'आश्चर्यजनक रूप से वह मार्ग है जो इंटेल क्वांटम रेस में ले रहा है। लेकिन प्रगति के बावजूद, सिलिकॉन क्वैब उच्च त्रुटि दर से त्रस्त हो गए हैं जिन्होंने उनकी उपयोगिता को सीमित कर दिया है।

क्वांटम स्टेट्स की नाजुक प्रकृति का मतलब है कि त्रुटियां इन सभी तकनीकों के लिए एक समस्या हैं, और उनमें से किसी के लिए महत्वपूर्ण पैमाने तक पहुंचने के लिए त्रुटि-सुधार योजनाओं की आवश्यकता होगी। लेकिन ये योजनाएँ तभी काम करेंगी जब त्रुटि दर को पर्याप्त रूप से कम रखा जा सके; अनिवार्य रूप से, आपको दिखाई देने वाली त्रुटियों को तेज़ी से ठीक करने में सक्षम होना चाहिए।

त्रुटि-सुधार योजनाओं के सबसे होनहार परिवार को आज "सरफेस कोड" के रूप में जाना जाता है और उन्हें 99 से ऊपर की निष्ठा के साथ काम करने के लिए या उसके बीच संचालन की आवश्यकता होती है। प्रतिशत. इसमें लंबे समय तक सिलिकॉन क्वैबिट्स शामिल नहीं हैं, लेकिन इसमें का नवीनतम अंक प्रकृति तीन अलग-अलग समूह इस महत्वपूर्ण दहलीज को तोड़ने की रिपोर्ट करते हैं।

शोधकर्ताओं के पहले दो पेपर आरआईकेईएन जापान में और Quech, प्रौद्योगिकी के डेल्फ़्ट विश्वविद्यालय और अनुप्रयुक्त वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए नीदरलैंड संगठन के बीच एक सहयोग, qubits के लिए क्वांटम डॉट्स का उपयोग करें। ये सेमीकंडक्टर्स से बने छोटे-छोटे जाल होते हैं जिनमें एक ही इलेक्ट्रॉन होता है। प्राथमिक कणों की एक मौलिक संपत्ति, इलेक्ट्रॉनों के स्पिन में हेरफेर करके सूचनाओं को qubits में एन्कोड किया जा सकता है।

दोनों समूहों की सफलता की कुंजीs मुख्य रूप से क्यूबिट्स और कंट्रोल सिस्टम की सावधानीपूर्वक इंजीनियरिंग के लिए नीचे था। लेकिन QuTech ग्रुप भी इस्तेमाल करता था एक निदान उपकरण Sandia National Laboratories के शोधकर्ताओं द्वारा अपने सिस्टम को डिबग और फाइन-ट्यून करने के लिए विकसित किया गया, जबकि RIKEN टीम ने यह खोज कीपिंग संचालन की गति ने निष्ठा को बढ़ाया।

से एक तीसरा समूह न्यू साउथ वेल्स यूनिवर्सिटी थोड़ा अलग दृष्टिकोण लिया, फॉस्फोरस परमाणुओं का उपयोग करके एक सिलिकॉन जाली में उनके qubits के रूप में एम्बेडेड। अधिकांश अन्य क्वैबिट्स की तुलना में ये परमाणु अपनी क्वांटम स्थिति को बहुत लंबे समय तक बनाए रख सकते हैं, लेकिन ट्रेडऑफ़ यह है कि उनसे बातचीत करना कठिन है। समूह का समाधान इनमें से दो फास्फोरस परमाणुओं को एक इलेक्ट्रॉन के साथ उलझाना था, जो उन्हें एक दूसरे से बात करने में सक्षम बनाता है।

तीनों समूह 99 से ऊपर की निष्ठा हासिल करने में सक्षम थे प्रतिशत सिंगल क्यूबिट और टू-क्विबिट ऑपरेशंस दोनों के लिए, जो एरर-करेक्शन थ्रेशोल्ड को पार करता है। यहां तक ​​कि वे अपने सिस्टम का उपयोग करके कुछ बुनियादी प्रूफ-ऑफ-सैद्धांतिक गणना करने में भी कामयाब रहे। बहरहाल, वे अभी भी सिलिकॉन से दोष-सहिष्णु क्वांटम प्रोसेसर बनाने से दूर हैं।

उच्च-निष्ठा qubit संचालन प्राप्त करना ही है एक प्रभावी त्रुटि सुधार के लिए आवश्यकताओं की। दूसरे के पास बड़ी संख्या में अतिरिक्त क्वैब हैं जो इस कार्य के लिए समर्पित हो सकते हैं, जबकि शेष प्रोसेसर जो भी समस्या सेट की गई है, उस पर ध्यान केंद्रित करते हैं।

साथ देने वाले के रूप में में विश्लेषण प्रकृति ध्यान दें, इन प्रणालियों में अधिक qubits जोड़ना चीजों को जटिल बनाना निश्चित है, और बड़ी प्रणालियों में समान निष्ठा बनाए रखना कठिन होगा। रास्ता खोज रहा हूँs बड़ी प्रणालियों में क्युबिट्स को जोड़ना भी एक चुनौती होगी।

हालाँकि, उसी आजमाए हुए और टी का उपयोग करके कॉम्पैक्ट क्वांटम कंप्यूटर बनाने में सक्षम होने का वादासड़क प्रौद्योगिकी के रूप में मौजूदा कंप्यूटर सुझाव देते हैं कि ये ऐसी समस्याएं हैं जिन्हें हल करने का प्रयास किया जाना चाहिए।

छवि क्रेडिट: यूएनएसडब्ल्यू/टोनी मेलोव

स्रोत: https://singularityhub.com/2022/01/21/silicon-quantum-computing-achieves-99-percent-accuracy-for-the-first-time/