Google зробила прорив у квантових обчисленнях: рівень помилок знижено у 40 разів, подолано ключове обмеження ресурсів
Google підтвердив технологію під назвою "магічне вирощування" на своєму процесорі Willow, що дозволила знизити рівень квантових помилок приблизно у 40 разів, а логічна достовірність Т-стану досягла 99,99%, встановивши новий рекорд у цій галузі. Якщо це досягнення вдасться масштабувати, це суттєво зменшить апаратні вимоги для створення толерантних до помилок квантових систем та матиме важливе комерційне значення для квантових обчислень.
Команда Quantum AI Google досягла ключового прогресу в галузі квантових обчислень, що може суттєво скоротити вартість обладнання, необхідного для створення практичних квантових систем.
Відповідне дослідження опубліковано у четвер у журналі Science. Google на своєму процесорі Willow верифікувала технологію "вирощування магічних станів" (magic state cultivation), знизивши рівень квантових помилок приблизно у 40 разів, а логічна достовірність Т-стану досягла 99,99%. Це рекорд у цій сфері.
Виробництво магічних станів давно вважалося основним вузьким місцем масштабування квантових обчислень — за оцінками, до 95% обчислювальної потужності квантових комп’ютерів може бути необхідно для генерації магічних станів, залишаючи надзвичайно обмежені ресурси для реальних задач обчислення.
Якщо цей прорив вдасться масштабувати, це значно зменшить кількість обладнання, потрібного для створення квантових систем із захистом від помилок, і матиме важливе значення для комерціалізації квантових обчислень.
При цьому Google зазначила, що необхідно перевірити технологію на більш масштабних системах — до практичного використання квантових обчислень ще далеко.
На момент публікації, акції Google у четвер зросли на 0,24%.
Магічні стани: "чорна діра" ресурсів квантових обчислень
Магічні стани є ключовим елементом для реалізації "універсальних" квантових обчислень. Для виконання складних операцій, які перевищують можливості класичних комп’ютерів, квантовий процесор повинен генерувати набір необхідних квантових операцій за допомогою магічних станів. Однак, магічний стан не можна повторно використовувати після його застосування, що робить цей ресурс дефіцитним.
Ще більша складність полягає у вартості виробництва. Деякі дослідження оцінюють, що квантовий комп’ютер може потребувати до 95% обчислювальної потужності для виробництва магічних станів, залишаючи справді мінімум ресурсів для виконання задач.
Ця проблема була передбачена дослідниками ще у 2004 році, і за останні двадцять років академічна спільнота шукала способи знизити вартість виробництва магічних станів, але прогрес був повільним.
Пропозиція вирощування магічних станів: значне підвищення ефективності ресурсів
У 2024 році дослідники Quantum AI Google Craig Gidney, Noah Shutty і Cody Jones запропонували схему вирощування магічних станів на основі попередніх досліджень.
Її суть полягає у тому, що процес виробництва магічних станів перетворюється на фільтраційний механізм: на невелику ділянку чіпа вводять шумний квантовий стан, після чого за допомогою серії скоординованих вимірів відсіюють невдалі спроби, щоб "виростити" чисті, з низькою ймовірністю помилки квантові стани, і одночасно закодувати їх у більш масштабну придатну форму.
Однак від теорії до апаратної реалізації шлях був складним. На ранніх етапах тестування дослідниця Emma Rosenfeld отримувала дані, які "здавалися суперечливими фізичним законам".
Після кількох місяців пошуку команда виявила, що причина в неправильній гіпотезі у технології калібрування вимірів — шум від електрообладнання і зміни температури в лабораторії впливали на ефективність тестів.
Команда не лише додала додаткове керування для подавлення впливу шуму, але й розробила нову технологію калібрування, використовуючи сам процес вирощування магічних станів як саморегулюючий інструмент.
Достовірність і помилки — новий рекорд
На процесорі Willow запропонована схема забезпечила зниження рівня помилок квантового стану приблизно у 40 разів порівняно з невирощеним станом, а логічна достовірність Т-стану досягла 99,99%, встановивши новий рекорд у цій сфері.
Команда Google також здійснила ще одну важливу демонстрацію: підтвердила, що вирощений магічний стан може бути успішно перенесений між двома різними схемами квантової корекції помилок — із color code (відстань 3, новіший метод для вирощування) до surface code (відстань 5, більш зрілий метод корекції).
Ця "прищеплювальна" операція довела, що очищені квантові стани можуть стабільно зберігатися всередині обладнання і переноситися, що прокладає шлях для інтеграції технології вирощування магічних станів у поточну архітектуру квантового обчислення Google.
Попри цей прогрес, Google чітко наголошує, що технологія вирощування магічних станів має бути протестована на більших масштабах для реального застосування у практичних задачах квантового обчислення — технічні виклики залишаються.
Відмова від відповідальності: зміст цієї статті відображає виключно думку автора і не представляє платформу в будь-якій якості. Ця стаття не повинна бути орієнтиром під час прийняття інвестиційних рішень.
Вас також може зацікавити
Інвестиційна компанія Interactive Brokers (IBKR.US) у третьому кварталі збільшила виручку на 16% у річному вимірі та оголосила про підвищення квартальних дивідендів більш ніж на 70%
Під впливом зростання чистого процентного доходу та доходу від комісій, чистий виручк а Interactive Brokers у третьому кварталі зросла на 16% у порівнянні з аналогічним періодом минулого року, а скоригований прибуток на акцію зріс приблизно на 18% у річному вимірі.
Ймовірність дефолту CoreWeave перевищує 60%! Дженсен Хуанг "гасить пожежу": вартість фінансування знижується, немає потреби, щоб Nvidia брала на себе відповідальність
Після виступу Хуана Женьсюня акції CoreWeave, які з ранку падали на 9,5%, перейшли до зростання. П’ятирічний CDS компанії в четвер перевищив 1190 базисних пунктів під час торгів, що свідчить про рекордно високий рівень індикатора вартості страхування кредитного ризику, а прибутковість окремих облігацій зросла до понад 15-16%. П’ятирічні кредитні спреди CDS Oracle, Amazon, материнської компанії Google та Meta також залишаються на історично високих рівнях. Аналітики Deutsche Bank вважають, що оскільки інвестиційний цикл штучного інтелекту все більше підтримується борговими інструментами, а не вільним грошовим потоком, інвестори мають більше звертати увагу на цінові сигнали з кредитного ринку. Загалом, вартість фінансування, пов’язаного зі штучним інтелектом, ще не є надто високою, але вже є деякі тривожні ознаки.
Уолл-стріт насторожено стежить за можливим новим втручанням Бессента для стримування прибутковості, вирішальні підказки можуть з’явитися вже цієї п’ятниці
У п’ятницю цього тижня основні первинні дилери казначейських облігацій отримають звичайну анкету від Міністерства фінансів США перед оголошенням рефінансування. Citi очікує, що анкета може натякати на скорочення обсягів випуску довгострокових о блігацій або навіть скасування випуску 20-річних казначейських облігацій. Morgan Stanley підкреслює: "Наступні два оголошення про рефінансування будуть надзвичайно важливими, особливо те, що відбудеться у листопаді, одразу після проміжних виборів."
Захисні настрої переважають над інфляційними побоюваннями, державні облігації США та Європи зростають, а прибутковість американських облігацій впала більш ніж на 10 базисних пунктів під час торгів.
Інвестори, стурбовані високою інфляцією, почали більше звертати увагу на потенційний вплив високих кредитних витрат на економічне зростання. Деякі коментатори пов'язують нещодавнє зниження прибутковості американських державних облігацій із різким зростанням вартості фінансування AI-компаній, вважаючи, що тиск на технологічні акції та інфраструктурний сектор AI сприяє переорієнтації капіталу на державні облігації та інші захисні активи.
Ціни на криптовалюти
Більше
