Google は量子コンピューティングの未来を解き放ちました。

2019 年 10 月 23 日、Google は量子コンピューティングの分野で非常に重要な一歩を踏み出しました。その日、ジョン・マルティニス率いる研究チームはネイチャー誌に次のような論文を発表した。 待望の量子超越性を達成するために使用したプロセスを詳細に説明しました。大まかに言えば、この概念は、量子コンピューターが従来のスーパーコンピューターよりも速く問題を解決できるときに到達するマイルストーンとして理解できます。

マティーニス・グループの業績は、それが達成された状況とその真の意義について際限のない議論を引き起こしたが、それは明らかに、 グーグル 量子コンピューティングに多くのリソースを費やしています。そして、 柳同社の量子プロセッサがこれを裏付けている。そうではありません 最も超伝導量子ビットを備えた量子チップ (105 個あります) しかし、Google によると、このプロセッサは量子エラーの指数関数的な修正が可能であることを示しています。

が直面している主な問題は、 量子コンピュータ 誤り訂正の分野ではノイズがノイズであり、量子ビットの内部状態を変化させ、計算誤りを引き起こす可能性のある外乱として理解されています。量子コンピューターの開発に携わる多くの研究グループが選択した戦略は、量子コンピューターが実行する操作を監視することです。 量子ビット リアルタイムのエラー検出と修正用。問題は、実際的な観点から見ると、この戦略は非常に難しいということです。

ザ 柳、お 量子プロセッサ Google が導入したばかりのこのアプローチは、このアプローチを再構築したものです。そして、その作成者によれば、量子ビットの数が増加するにつれてエラーを指数関数的に減らすことができるということです。素晴らしいことのように聞こえますが、実際には、思っているよりもさらに重要です。そしてこれまで、量子コンピューター内の量子ビットの数が増加するにつれて、エラーを修正するために量子ビット間のノイズと相互作用を制御することがはるかに困難になりました。

の 研究者 Google の研究者は、実際に Willow 量子プロセッサに実装したテクノロジーがエラー率の指数関数的な減少を達成したことをどのように検証したかを詳細に説明しています。このマイルストーンは「しきい値未満」として知られ、非常に重要な結果をもたらします。つまり、量子コンピューターは決して古典的なコンピューターのように動作しないため、量子の性質によって得られる利点を失うことはありません。

さらに、机上では、Google が量子チップの量子ビット数を大幅に増やすことができれば、リアルタイム誤り訂正技術により、同社の量子ハードウェアは非常に幅広い問題に対処できるようになるでしょう。このマイルストーンは、おそらく完全に機能する量子コンピューターの到着を示すものとなるでしょう。しかし、ウィローはもう 1 つ記録しています。彼は、量子コンピューターの能力を評価するために使用される標準的なベンチマーク計算を 5 分以内に解いたのです。 Google によると、現在利用可能な最も強力なスーパーコンピューターの 1 つでは、同じ計算を実行するには 1,070 万年かかります。この数は宇宙の年齢をはるかに超えています。

Google のエンジニアが取ろうとしている次のステップは非常に野心的です。 彼らは古典的な計算を超えた最初の有用な計算を実行したいと考えています。それは単に彼らが量子の利用に乗り出したことを意味する ハードウェア 従来のスーパーコンピューターでは対処できない現実世界の問題を解決するためにそれらを使用します。

明らかに、この目標を達成するには、さらに多くの量子ビットを備えた量子プロセッサが必要ですが、彼らは次のように主張しています。 テクノロジー の 柳 将来的には可能になるでしょう。彼らが成功することを願っています。もしそうなら、私たち全員が勝ちます。なぜなら、これらの機械は、他の多くの用途の中でも特に、新薬の開発、より効率的なバッテリーの設計、核融合エネルギーの到来の促進に使用できる可能性があるからです。

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