บาคาร่าออนไลน์บนธรณีประตู

เพื่อให้การแก้ไขข้อผิดพลาดทำงานได้ qubits ดั้งเดิมบาคาร่าออนไลน์ที่เป็นต้นฉบับต้องอยู่ต่ำกว่าระดับความไม่แน่นอนที่เรียกว่าเกณฑ์ เหนือตัวเลขวิกฤตนี้ “การแก้ไขข้อผิดพลาดจะทำให้ชีวิตแย่ลง” Terhal กล่าว รูปแบบการแก้ไขข้อผิดพลาดที่แตกต่างกันมีเกณฑ์ที่แตกต่างกัน เหตุผลหนึ่งที่รหัสพื้นผิวได้รับความนิยมอย่างมากคือมีขีดจำกัดสูงสำหรับข้อผิดพลาด สามารถทนต่อคิวบิตที่ค่อนข้างผิดพลาดได้

ลองนึกภาพว่าคุณคิดเลขได้แย่มาก ในการสรุปลำดับของตัวเลข คุณอาจลองบวกกันหลายๆ ครั้ง แล้วเลือกผลลัพธ์ที่ออกมาบ่อยที่สุด

สมมติว่าคุณทำการคำนวณสามครั้ง และสองในสามของการคำนวณของคุณเห็นด้วย คุณจะถือว่าวิธีแก้ปัญหาที่ถูกต้องคือคำตอบที่เกิดขึ้นสองครั้ง แต่ถ้าเกิดคุณเกิดข้อผิดพลาดได้ง่ายจนคุณเลือกอันที่ไม่เห็นด้วยโดยไม่ได้ตั้งใจล่ะ การพยายามแก้ไขข้อผิดพลาดของคุณอาจส่งผลเสียมากกว่าผลดี Terhal กล่าว

วิธีการแก้ไขข้อผิดพลาดที่นักวิทยาศาสตร์เลือกต้องไม่ทำให้เกิดข้อผิดพลาดมากกว่าที่จะแก้ไข และต้องแก้ไขข้อผิดพลาดให้เร็วกว่าที่ปรากฏขึ้น แต่ตามแนวคิดที่เรียกว่าทฤษฎีบทธรณีประตู ซึ่งค้นพบในปี 1990 ซึ่งต่ำกว่าอัตราความผิดพลาดที่แน่นอน การแก้ไขข้อผิดพลาดอาจช่วยได้ จะไม่ทำให้เกิดข้อผิดพลาดมากกว่าที่จะแก้ไข การค้นพบดังกล่าวสนับสนุนโอกาสสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัม

Aharonov หนึ่งในนักวิจัยหลายคนที่พัฒนาทฤษฎีบทธรณีประตูกล่าวว่า “ความจริงที่ว่าเราสามารถหวังว่าจะต่ำกว่าเกณฑ์นี้เป็นหนึ่งในสาเหตุหลักที่ผู้คนเริ่มคิดว่าคอมพิวเตอร์เหล่านี้สามารถเป็นจริงได้

เกณฑ์ของรหัสพื้นผิวต้องการ qubits ที่ผิดพลาดน้อยกว่า 1 เปอร์เซ็นต์ของเวลาเล็กน้อย เมื่อเร็ว ๆ นี้นักวิทยาศาสตร์ได้บรรลุถึงขั้นดังกล่าวด้วย qubits บางประเภท ทำให้เกิดความหวังว่ารหัสพื้นผิวสามารถถูกสร้างให้ทำงานในคอมพิวเตอร์จริงได้

ฉลาดขึ้น

แต่รหัสพื้นผิวมีปัญหา: เพื่อปรับปรุงความสามารถในการแก้ไขข้อผิดพลาด qubit เชิงตรรกะแต่ละตัวจำเป็นต้องสร้างจาก qubits ทางกายภาพจำนวนมาก เช่นฝูงมดที่มีประชากรหนาแน่น และนักวิทยาศาสตร์จะต้องใช้ qubits เชิงตรรกะแบบ superorganism จำนวนมาก ซึ่งหมายถึง qubits ทางกายภาพหลายล้านตัว เพื่อทำการคำนวณที่น่าสนใจมากมาย

เนื่องจากคอมพิวเตอร์ควอนตัมในปัจจุบันมีปริมาณน้อยกว่า 100 คิวบิต ( SN: 3/31/18, หน้า 13 ) ยุคของคอมพิวเตอร์ล้านคิวบิตจึงอยู่ไกลในอนาคต ดังนั้นนักวิจัยบางคนจึงกำลังมองหาวิธีการแก้ไขข้อผิดพลาดที่ไม่ต้องใช้คิวบิตจำนวนมาก

“ทุกคนตื่นเต้นมาก แต่มีคำถามเหล่านี้เกี่ยวกับ ‘ต้องใช้เวลานานแค่ไหนกว่าจะถึงขั้นที่เราจะมีการคำนวณที่มีประสิทธิภาพ’ นักฟิสิกส์ Robert Schoelkopf จากมหาวิทยาลัยเยลกล่าว “มุมมองของเราก็คือ คุณสามารถทำให้งานนี้ง่ายขึ้นได้มาก แต่คุณต้องฉลาดขึ้นอีกนิดและมีความยืดหยุ่นมากขึ้นอีกเล็กน้อยเกี่ยวกับวิธีการที่คุณสร้างระบบเหล่านี้”

Schoelkopf และเพื่อนร่วมงานใช้ช่องไมโครเวฟขนาดเล็กที่มีตัวนำยิ่งยวดที่ช่วยให้อนุภาคของแสงหรือโฟตอนสามารถสะท้อนไปมาภายในได้ จำนวนโฟตอนภายในโพรงทำหน้าที่เป็น qubits ที่เข้ารหัสข้อมูล ตัวอย่างเช่น โฟตอนสองตัวที่กระเด้งไปมาในโพรงอาจแทน qubit ที่มีค่าเป็น 0 และโฟตอนสี่ตัวอาจระบุค่าเป็น 1 ในระบบเหล่านี้ ประเภทข้อผิดพลาดหลักที่อาจเกิดขึ้นได้คือการสูญเสียโฟตอน ชิปตัวนำยิ่งยวดเชื่อมต่อกับโพรงเหล่านั้นและใช้เพื่อดำเนินการกับ qubits และตรวจดูข้อผิดพลาด การตรวจสอบว่าจำนวนโฟตอนเป็นคู่หรือคี่สามารถตรวจจับข้อผิดพลาดประเภทนั้นได้โดยไม่ทำลายข้อมูล

อุปกรณ์แก้ไขข้อผิดพลาด

บล็อกอะลูมิเนียมที่มีโพรงสี่ทรงกระบอกมีสี่ควิบิต ค่าของ qubit ถูกเข้ารหัสในจำนวนโฟตอนที่เด้งไปมาภายในโพรง อุปกรณ์นี้สร้างขึ้นโดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเยล ช่วยในการแก้ไขข้อผิดพลาดโดยไม่ต้องใช้ qubits จำนวนมากตามแบบแผนอื่นๆ

เควิน โจว

การใช้วิธีนี้ Schoelkopf และเพื่อนร่วมงานได้รายงานในปี 2016 ในNature  ว่าพวกเขาสามารถทำการแก้ไขข้อผิดพลาดที่ถึงจุดคุ้มทุนได้ qubit เพิ่งเริ่มแสดงสัญญาณว่าทำงานได้ดีขึ้นด้วยการแก้ไขข้อผิดพลาด

“สำหรับฉัน” Aharonov กล่าว “ไม่ว่าคุณจะแก้ไขข้อผิดพลาดได้จริงหรือไม่ก็เป็นส่วนหนึ่งของปัญหาที่ใหญ่กว่า” ฟิสิกส์ที่เกิดขึ้นในระดับขนาดเล็กนั้นแตกต่างอย่างมากจากสิ่งที่เราพบในชีวิตประจำวันของเรา กลศาสตร์ควอนตัมดูเหมือนจะอนุญาตให้มีการคำนวณรูปแบบใหม่โดยสิ้นเชิง การแก้ไขข้อผิดพลาดเป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจว่าการคำนวณที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นนั้นเป็นไปได้จริงหรือไม่

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมจะพิสูจน์ตัวเองโดยพื้นฐานแล้วแตกต่างจากคอมพิวเตอร์ที่ช่วยให้เกล็นเข้าสู่วงโคจรในระหว่างการแข่งขันในอวกาศ คราวนี้ ดวงจันทร์ยิงเพื่อแสดงลางสังหรณ์ที่ถูกต้องบาคาร่าออนไลน์