IBM ve Chicago Üniversitesi, Hata Düzeltmeli Mantıksal Kübitlerle Doğrulanmış Kuantum Üstünlüğünü Gösterdi

IBM ve Chicago Üniversitesi'nden araştırmacılar, 30 Temmuz'da gerçek bir kuantum üstünlüğü gösterimi olarak tanımladıkları şeyi duyurdu: en iyi klasik simülasyon yöntemlerinin pratik erişiminin ötesine geçen, aynı zamanda sonucun doğru olduğuna dair doğrulanabilir güven sağlayan bir hesaplama. 'Sampling hard circuits with verifiably high fidelity' başlıklı bir makalede ayrıntılandırılan bu başarı, önceki kuantum üstünlüğü iddialarını rahatsız eden bir sorunu ele alıyor: hiçbir klasik bilgisayarın hesaplamayı basitçe tekrarlayarak kontrol edemediği durumlarda bir sonucun doğru olduğunu kanıtlamak.

Ekip, 70 mantıksal kübiti kodlamak için yeni bir hata düzeltme yöntemi kullandı, bunları normalde kuantum hesaplamalarını bozan gürültüden koruyarak, bir kuantum devresinin ne kadar karmaşık olduğunun ölçütleri olan 2.415 mantıksal iki-kübit işlemi ve 468 mantıksal 'T kapısı' gerçekleştirmek için kullandı. Tüm hesaplama yaklaşık 15 dakikada tamamlandı; araştırmacılar bu çalışma süresinin önde gelen klasik hesaplama yöntemleri kullanılarak imkansız miktarda zaman gerektireceğini söylüyor. Dikkat çekici bir şekilde, elde edilen mantıksal hata oranı, altta yatan fiziksel hata oranından yaklaşık on kat daha düşüktü ve bu da hata düzeltme şemasının kendisinin büyük ölçekte bile amaçlandığı gibi çalıştığını gösteriyor.

Bu sonuç, bugüne kadar gerçekleştirilen en büyük hata düzeltme gösterimlerinden biri ve yalnızca doğrulanması zor niş görevlerde daha hızlı olmak yerine, olağan süper bilgisayarların erişiminin ötesindeki sorunlar için güvenilebilecek kuantum bilgisayarlara doğru bir adım olarak tanımlanıyor. Araştırmacılar, hesaplamayla birlikte geliştirilen doğrulama yönteminin, yalnızca kullanılan kübitlerin ham ölçeğinin değil, bu sonucu, sonuçlarının bağımsız olarak doğrulanıp doğrulanamayacağı konusunda şüpheyle karşılaşan önceki kuantum üstünlüğü iddialarından ayıran şey olduğunu söylüyor.