קודי שטח דינמיים פותחים דרכים חדשות לתיקון שגיאות קוונטי

בעידן שבו מחשבים קוונטיים עומדים לשנות את עולם הטכנולוגיה, תיקון שגיאות קוונטיות מהווה אתגר מרכזי להשגת אלגוריתמים שימושיים. צוות גוגל קוונטום AI מציג תוצאות חדשות של קודי שטח דינמיים, שמתעלים על גרסאות סטטיות בכך שהם משתמשים בפחות מחברים, מבטלים שגיאות מקורלות ומנצלים סוג שער קוונטי שונה. המחקר פורסם בכתב העת Nature Physics ומדגים פעולה על מעבד Willow. בדצמבר 2024 הודיעה גוגל על תפעול תיקון שגיאות מתחת לסף במעבד Willow, מה שמגביר את חוסן הקיוביט הלוגי באופן אקספוננציאלי עם תוספת קיוביטים פיזיים. קודי שטח סטטיים שימשו לכך, אך הם מגבילים את היכולת להתמודד עם 'נשירות' – קיוביטים או מחברים כושלים. כעת, קודי שטח דינמיים מחליפים בין מבני מעגלים שונים כדי לאתר שגיאות באמצעות אזורי זיהוי משתנים, המאפשרים גמישות רבה יותר בבחירת שערים, חיבורים והפחתת שגיאות מקורלות. המחקר מציג שלושה מעגלים חדשים: משושה, הליכה ו-iSWAP. מעגלי משושה מפחיתים את מספר המחברים לקיוביט ל-3 במקום 4, מפשטים את עיצוב השבבים ומשפרים ביצועי חומרה. במבחנים על Willow, ששוחזרה כרשת משושה על ידי השבתת מחברים מיותרים, שופרה שיעור השגיאה הלוגי בפactor של 2.15 עבור מרחק 3-5, בדומה למעגלים סטטיים. מעגלי הליכה מחליפים תפקידים בין קיוביטי נתונים ומדידה באופן מחזורי, מאפשרים הסרת דליפה מכל הקיוביטים ללא שערים נוספים. הדבר מפחית שגיאות מקורלות ביותר מסדר גודל, בדומה לשיטת DQLR אך פשוט יותר. במדידות, קורלציות נשארות עד 40 מחזורים במעגלים סטטיים, אך יורדות משמעותית בהליכה. מעגלי iSWAP משתמשים בשער iSWAP במקום CZ, שמייצר פחות שגיאות מקורלות כי אינו תלוי במצבים לא-חישוביים. על Willow, הושג גורם דיכוי שגיאות של 1.56, מעט מתחת ל-CZ אך מאשר כשירות השער הזה. המחקר מוכיח שקודי שטח דינמיים פותרים אתגרים כמו דליפה, מגבלות פריסה ונשירות. קודי שטח דינמיים מרפים מגבלות חיבור ומגדילים את סט השערים האפשריים, מאפשרים עיצוב משותף של חומרה ופרוטוקולי תיקון שגיאות. הם מתמודדים עם נשירות ומשלימים הדגמות אחרות כמו קוד צבעים על Willow. התוצאות מקרבות למטרה הבאה: קיוביט לוגי ארוך חיים עם שיעור שגיאה מתחת ל-1 למיליון מחזורים. היתרונות כוללים פישוט אופטימיזציה (שיפור של 15% בגורם דיכוי בסימולציה למשושה) והתאמה טובה יותר לחומרה על-מוליכה. עבור מנהלי עסקים ישראלים בתחום ההייטק, זו הזדמנות לבחון שיתופי פעולה עם גוגל או לפתח יישומים קוונטיים מקומיים. קודי שטח דינמיים מבטיחים עתיד מבטיח לקוונטום. האם חברתכם מוכנה להשקיע במחשוב קוונטי? קראו את המאמר המלא כדי להבין כיצד זה משפיע עליכם.