Επανάσταση στην κβαντική υπολογιστική: Οι ερευνητές επιδεικνύουν πρωτοποριακή τεχνολογία!

Επανάσταση στην κβαντική υπολογιστική: Οι ερευνητές επιδεικνύουν πρωτοποριακή τεχνολογία!

Cornell, USA - Στον συναρπαστικό κόσμο της κβαντικής πληροφορικής, υπάρχουν πάντα συναρπαστικές εξελίξεις που έχουν τη δυνατότητα να φέρει επανάσταση στο μέλλον της τεχνολογίας. Ένα τρέχον highlight είναι η συνεργασία μεταξύ Cornell, IBM, Harvard και του Ινστιτούτου Weizmann, το οποίο έκανε ένα αποφασιστικό βήμα προς την τοπολογική κβαντική πληροφορική. Στις 16 Ιουλίου 2025, οι ερευνητές απέδειξαν την πρώτη ανθεκτική στην εφαρμογή της Universal Quantum Gate χρησιμοποιώντας Fibonacci Anyon-Braiding. Αυτή η μέθοδος θα μπορούσε σύντομα να αποδειχθεί ότι είναι -όλα και τα άκρα -προς -calable κβαντική υπολογιστική και υπόσχεση να αφήσει κλασικούς υπολογιστές πίσω σε ορισμένους τύπους υπολογισμών. Όπως αναφέρθηκε ο κβαντικός εμπιστευτικός.

Η καταμέτρηση του χρωματισμού σε γραφήματα με διαφορετικά χρώματα δεν είναι μόνο μια θεωρητική πρόκληση. Τα χρωματικά πολυώνυμα αναπτύσσονται εκθετικά και υπερβαίνουν την απόδοση των κλασικών υπολογιστών. Ωστόσο, οι ερευνητές μπόρεσαν να ελέγξουν τα αποτελέσματα σε μια μικρή κλίμακα χρησιμοποιώντας έναν κλασικό υπολογιστή. Επιπλέον, η μέθοδος πρωτοκόλλου που χρησιμοποιείται προσφέρει υψηλή επεκτασιμότητα, πράγμα που σημαίνει ότι άλλοι ερευνητές μπορούν να το μιμηθούν με τους κβαντικούς υπολογιστές τους. Η συνεργασία με την IBM ήταν καθοριστική για την επιτυχία της έρευνας, διότι όχι μόνο προσέφερε τεχνολογική υποστήριξη, αλλά και σε πληροφορίες σχετικά με τη θεωρία των τοπολογικών συνθηκών και την ανάπτυξη του αντίστοιχου πρωτοκόλλου εφαρμογής.

Fibonacci Anyons: Τα νέα παιδιά παιδιών

Η δημιουργία anyons αλλάζει την τοπολογία του συστήματος πολλαπλών προσώπων. Απαιτείται μια τριμερή γραφική αναπαράσταση για να μπορέσουμε να παρακολουθήσουμε τα δύο αντίγραφα της θεωρίας του τοπολογικού κβαντικού πεδίου. Η στρατηγική "Tail Anyon", η οποία επιτρέπει το τέλος μιας ανοικτής συμβολοσειράς, είναι ιδιαίτερα συναρπαστική με ένα "qubit ουράς" για να διευκολύνει την αναγνώριση και τη διόρθωση σφάλματος. Στα πειράματα, το FIB SNC εφαρμόστηκε σε επεξεργαστή FALCON 27 τεμαχίων, όπου επιτεύχθηκε υψηλό επίπεδο ακρίβειας με πιστότητα 0,87.

Majorana 1: Μια άλλη ματιά στο μέλλον

Όχι μόνο οι Cornell και IBM κάνουν να μιλάνε για τον εαυτό τους. Ένας άλλος μεγάλος παίκτης στην περιοχή της κβαντικής πληροφορικής είναι η Microsoft, η οποία παρουσίασε πρόσφατα τον επεξεργαστή της Majorana 1. Αυτό βασίζεται σε τοπολογικά qubits που αντιπροσωπεύονται από φαντασιώσεις της Majorana. Αυτά τα σωματίδια, τα οποία είναι δικά τους αντι -σχέδια, εμφανίζονται σε τοπολογικούς υπεραγωγούς και προσφέρουν σημαντικά πλεονεκτήματα στην αντίσταση σφάλματος. Ο επεξεργαστής Majorana 1 είναι επί του παρόντος εξοπλισμένος με 8 qubits, αλλά η Microsoft έχει ήδη φιλόδοξα σχέδια: μια κλιμάκωση σε ένα εκατομμύριο qubits βρίσκεται στην ημερήσια διάταξη. Λεπτομέρειες μπορούν να βρεθούν στο tech zeitgeist .

Η ανάπτυξη του επεξεργαστή της Majorana 1 διήρκεσε σχεδόν δύο δεκαετίες και δημοσιεύθηκε στη φύση. Η τεχνολογία δεν θα μπορούσε μόνο να κάνει τους κβαντικούς υπολογιστές πιο πρακτικούς, αλλά και να συντομεύσει το χρόνο μέχρι την ευρεία χρήση. Το πλεονέκτημά τους έγκειται στην εγγενή αντίσταση στα σφάλματα των τοπολογικών qubits, τα οποία μειώνουν δραστικά τον αριθμό των απαραίτητων φυσικών qubits για σφάλματα -διορθωτικό κβαντικό υπολογισμό. Παρά αυτές τις καινοτόμες προσεγγίσεις, υπάρχει σκεπτικισμός στην επιστημονική κοινότητα, η οποία σχετίζεται με τις προκλήσεις στην αναπαραγωγιμότητα της έρευνας της Majorana.

Οι εξελίξεις στην κβαντική πληροφορική δείχνουν για άλλη μια φορά: Εδώ, συνεργάζεται με υψηλή πίεση σε λύσεις που θα μπορούσαν να ανατινάξει τα όρια των πιθανών. Τόσο η πρόοδος στο Fibonacci Anyons όσο και το έργο γύρω από τον επεξεργαστή Majorana 1 προσφέρουν συναρπαστική θέα για ένα μέλλον στο οποίο οι κβαντικοί υπολογιστές μπορούν να διαχειριστούν σοβαρές προκλήσεις. Παραμένει μόνο να δούμε ποια πλεονεκτήματα θα μας φέρουν τελικά αυτές οι τεχνολογίες.