פוג'יטסו ואוניברסיטת אוסקה מפתחות ארכיטקטורת מחשבים קוונטיים יעילה

עדכון: 11 באוגוסט 2023

הארכיטקטורה החדשה מפחיתה את מספר הקיוביטים הפיזיקליים הנדרשים לתיקון שגיאות קוונטי - תנאי מוקדם למימוש מחשוב קוונטי סובלני לתקלות - ב-90% ממיליון ל-1 קיוביטים.פוג'יטסו ואוניברסיטת אוסקה מפתחות ארכיטקטורת מחשבים קוונטיים יעילה

פריצת דרך זו תאפשר למחקר להתחיל בבניית מחשב קוונטי עם 10,000 קיוביטים פיזיים ו-64 קיוביטים לוגיים, התואם ביצועי מחשוב של פי 100,000 בקירוב מביצועי השיא של מחשבים עם ביצועים גבוהים קונבנציונליים.

פוג'יטסו ואוניברסיטת אוסקה ישכללו עוד יותר את הארכיטקטורה החדשה הזו כדי להוביל את הפיתוח של מחשבים קוונטיים בעידן ה-FTQC המוקדם, במטרה ליישם יישומי מחשוב קוונטי על מגוון רחב של נושאים חברתיים מעשיים, כולל פיתוח חומרים ו

קיוביטים לוגיים, המורכבים ממספר קיוביטים פיזיקליים, ממלאים תפקיד מרכזי בתיקון שגיאות קוונטי טֶכנוֹלוֹגִיָה, ובסופו של דבר מימושם של מחשבים קוונטיים מעשיים שיכולים לספק תוצאות סבילות לתקלות.

בתוך ארכיטקטורות מחשוב קוונטי קונבנציונליות, החישובים מתבצעים באמצעות שילוב של ארבעה שערים קוונטיים אוניברסליים מתוקנים (CNOT, H, S ו-T gate).

בתוך ארכיטקטורות אלו, במיוחד תיקון שגיאות קוונטי עבור T-gates דורש מספר רב של קיוביטים פיזיקליים, וסיבוב של וקטור המצב בחישוב הקוונטי דורש פעולות חוזרות ונשנות של T-gate לוגיות במשך כחמישים פעמים בממוצע.

לפיכך, מימושו של מחשב קוונטי אמיתי סובלני תקלות דורש יותר ממיליון קיוביטים פיזיים בסך הכל.

מסיבה זו, מחשבים קוונטיים בעידן ה-FTQC המוקדם המשתמשים בארכיטקטורה קונבנציונלית לתיקון שגיאות קוונטי יכולים לבצע חישובים רק בקנה מידה מוגבל מאוד מתחת לזה של מחשבים קלאסיים, מכיוון שהם עובדים עם מקסימום של כ-10,000 קיוביטים פיזיים, מספר הרבה מתחת לזה. נדרש עבור מחשוב קוונטי אמיתי וסובלני תקלות.

בניגוד לארכיטקטורות קונבנציונליות שדרשו פעולות T-gate לוגיות חוזרות ונשנות תוך שימוש במספר רב של קיוביטים פיזיים, פעולת השער בתוך הארכיטקטורה החדשה מתבצעת על ידי סיבוב פאזה ישירות לכל זווית מוגדרת.

איור: תמונה של ארכיטקטורת המחשוב הקוונטי שפותחה לאחרונה