Cip Kuantum Willow Google Mencapai Kejayaan dengan 105 Kubit dan Kadar Ralat Di Bawah Ambang

Dalam kemajuan penting untuk pengkomputeran kuantum, Google telah memperkenalkan pemproses kuantum terbarunya yang dinamakan Willow, yang dilengkapi dengan 105 kubit dan mencapai keupayaan pembetulan ralat yang belum pernah dicapai sebelum ini. Perkembangan ini menandakan langkah penting ke arah pengkomputeran kuantum praktikal, mencabar skeptisisme terkini tentang potensi jangka pendek teknologi ini.

Pemproses kuantum Willow, mewakili lompatan besar dalam teknologi pengkomputeran kuantum

Pencapaian Pembetulan Ralat Revolusioner

Cip Willow telah menjadi pemproses kuantum pertama yang menunjukkan pengurangan ralat secara eksponen apabila bilangan kubit bertambah. Kejayaan ini bercanggah dengan cabaran pengkomputeran kuantum tradisional di mana penambahan kubit biasanya membawa kepada kadar ralat yang lebih tinggi. Cip ini beroperasi di bawah ambang pembetulan ralat kuantum kritikal, dengan kadar ralat berkurang separuh apabila kubit fizikal ditambah mengikut skala.

Lonjakan Prestasi dalam Pengkomputeran Kuantum

Dalam demonstrasi kemampuan yang mengagumkan, cip Willow menyelesaikan penanda aras pensampelan litar rawak (RCS) dalam masa kurang dari lima minit - satu tugas yang secara teorinya akan mengambil masa kira-kira 10 septilion tahun untuk diselesaikan oleh superkomputer klasik paling berkuasa hari ini. Pencapaian ini mengatasi prestasi cip Sycamore 54-kubit Google terdahulu dari tahun 2019.

Kemajuan Teknikal

Willow menggabungkan beberapa penambahbaikan penting berbanding pendahulunya. Cip ini dilengkapi dengan kubit dan pengganding boleh laras yang membolehkan get dan operasi yang lebih pantas, menghasilkan kadar ralat yang lebih rendah. Mungkin yang paling penting, ia telah memanjangkan masa penyelenggaraan keadaan kuantum dari 20 mikrosaat kepada 100 mikrosaat - peningkatan lima kali ganda yang membolehkan masalah pengkomputeran yang lebih kompleks.

Laluan ke Arah Aplikasi Komersial

Google menjangkakan aplikasi kuantum komersial yang berguna boleh muncul dalam tempoh lima tahun akan datang. Walaupun mencapai toleransi kesalahan penuh masih memerlukan mengatasi cabaran yang besar, seperti melaksanakan kubit logik jarak-27 yang memerlukan hampir 1,500 kubit fizikal, cip Willow mewakili pencapaian ketiga dalam pelan tindakan 10 tahun Google ke arah membangunkan komputer kuantum pembetulan ralat besar dengan 1,000 kubit logik.

Impak Industri dan Prospek Masa Depan

Perkembangan ini hadir pada masa yang kritikal dalam landskap pengkomputeran kuantum, terutamanya berikutan skeptisisme terkini daripada pemimpin industri tentang garis masa praktikal pengkomputeran kuantum. Kejayaan cip Willow menunjukkan kemajuan nyata ke arah aplikasi pengkomputeran kuantum praktikal, berpotensi mempercepatkan perkembangan dalam bidang seperti pemodelan perubahan iklim, penemuan ubat, sains bahan, dan pemodelan kewangan.