Paritet kvant kompyuterlari murakkab algoritmlarni amalga oshirishni osonlashtiradi.
Kvant kompyuterida kvant bitlari (qubits) bir vaqtning o’zida hisoblash birligi va xotira sifatida ishlaydi. Kvant ma’lumotlarini an’anaviy kompyuterdagi kabi xotirada saqlash mumkin emas, chunki uni nusxalab bo’lmaydi. Ushbu cheklov tufayli kvant kompyuterining kubitlari bir-biri bilan o’zaro ta’sir qilish qobiliyatiga ega bo’ladi. Bu esa kuchli kvant kompyuterlarini ishlab chiqarishda muhim to’siq bo’lib qolmoqda. Ushbu muammoni bartaraf etish uchun nazariy fiziklar Volfgang Lexner, Filipp Houk va Piter Zoller birgalikda 2015-yilda kvant kompyuteri uchun yangi arxitekturani taklif qilishdi. Hozirda bu arxitektura mualliflar nomi sharafiga LHZ arxitekturasi deb nomlanadi.
“Ushbu arxitektura dastlab optimallashtirish muammolarini hal qilish uchun ishlab chiqilgan edi”, deb eslaydi Avstriyadagi Innsbruk universiteti nazariy fizika kafedrasi xodimi Volfgang Lexner. “Bu jarayonda biz optimallashtirish muammolarini iloji boricha samarali hal qilish uchun arxitekturani minimal darajaga tushirdik.”
Ushbu arxitekturadagi jismoniy kubitlar alohida bitlarni ifodalash o’rniga bitlar orasidagi nisbiy muvofiqlashtirishni kodlaydi.
“Bu esa barcha qubitlar endi bir-biri bilan o’zaro aloqada bo’lishi shart emasligini anglatadi”, deb tushuntiradi Volfgang Lechner. O’z jamoasi bilan u endi paritet tushunchasi universal kvant kompyuteriga ham mos kelishini ko’rsatib berdi.
Murakkab operatsiyalarni soddalashtiradi
Paritet kompyuterlari bitta kubitda ikki yoki undan ortiq kubitlar orasidagi operatsiyalarni bajarishi mumkin. “Mavjud kvant kompyuterlari allaqachon kichik miqyosda bo’lsa ham bunday operatsiyalarni juda yaxshi tarzda amalga oshiradilar”, deb ta’kidlaydi Volfgang Lechner jamoasidan Maykl Fellner.
Biroq kubitlar soni ortib borayotganligi sababli bu operatsiyalarni amalga oshirish tobora murakkablashib bormoqda.
Ikki bosqichli xatolarni tuzatish jarayoni
Yangi kontseptsiyaga ko’ra apparat xatolarni tuzatishni ham taklif etadi. Kvant tizimlari buzilishlarga juda sezgir bo’lganligi sababli, kvant kompyuterlari xatolarni doimiy ravishda tuzatishi kerak bo’ladi. Kvant ma’lumotlarini himoya qilish uchun katta resurslar ajratilishi lozim, bu esa talab qilinadigan kubitlar sonini sezilarli darajada oshiradi.
“Bizning modelimiz ikki bosqichli xatolarni tuzatish tizimi bilan ishlaydi, bir turdagi xatolik (bitni aylantirish xatosi yoki faza xatosi) ishlatilayotgan apparat orqali oldi olinadi”, deydi Innsbruk tadqiqot guruhi a’zolari Anette Messinger va Kilian Ender. Buning uchun turli xil platformalarda allaqachon dastlabki eksperimental yondashuvlar mavjud.
“Boshqa turdagi xatoliklar esa dasturiy ta’minot orqali aniqlanishi va tuzatilishi mumkin”, deydi Messinger va Ender. Bu universal kvant kompyuterlarining keyingi avlodini boshqarish mumkin bo’lgan harakatlar bilan amalga oshirishga imkon beradi. Volfgang Lexner va Magdalena Xauzer tomonidan asos solingan ParityQC kompaniyasi allaqachon Insbrukda ilm-fan va sanoat hamkorlari bilan yangi modelni amalga oshirish bo’yicha ishlashmoqda.
Foydalanilgan manba:
Eng ko’p o’qilgan maqolalar