Google Quantum AI Mengungkapkan Chip Komputasi Quantum Willow – Tonton Video

Memperkenalkan chip komputasi kuantum terbaru kami, yang dikembangkan untuk mempelajari dan mengembangkan alam di sekitar kita. Willow dari Google Quantum AI. Hai, saya Julian Kelly, Direktur Perangkat Keras di Google Quantum A I. Dan hari ini, atas nama tim kami yang luar biasa, saya dengan bangga mengumumkan bahwa Willow Willow adalah chip komputasi kuantum superkonduktor terbaru dan terkuat dari Google. Dan langkah selanjutnya dalam perjalanan kami dalam membangun komputer kuantum berskala besar dan mengeksplorasi aplikasinya. Saya terpesona dengan komputasi kuantum sejak pertama kali bereksperimen dengan Cubis pada tahun 2008. Dan sejak hadir di Google pada tahun 2015, misi kami adalah impian untuk membangun komputer kuantum untuk mengatasi permasalahan yang sulit. Kami meluncurkan chip pertama kami, Foxtail, pada tahun 2017, diikuti oleh Bristol Cohen pada tahun 2018 dan Sycamore pada tahun 2019, yang menandai pencapaian kami, komputer kuantum pertama yang mengungguli superkomputer klasik terbaik dalam tugas komputasi pengambilan sampel rangkaian acak selama bertahun-tahun. Mencapai qubit logis yang dapat diskalakan dalam benchmark dan perangkat keras kami telah menghasilkan kinerja luar biasa dari kami. Namun kita pada akhirnya dibatasi oleh waktu koherensi kuantum, yaitu waktu dimana kaum kubisme dapat mempertahankan keadaan yang diinginkan. Bersama Willow, kami mengambil langkah maju yang besar. Kami meningkatkan waktu koherensi kuantum lima kali lipat dari 20 mikrodetik di pohon sycamore menjadi 100 mikrodetik di pohon willow. Dan kami telah melakukan semua ini tanpa mengorbankan fitur apa pun yang membuat sistem kami begitu sukses. Kemajuan ini dimungkinkan oleh fasilitas fabrikasi chip kuantum superkonduktor khusus kami yang baru di Santa Barbara, salah satu dari sedikit fasilitas di dunia. Dan kami melihat perkembangan menarik datang dari Willow, yang telah melampaui kinerja terobosan Sycamore. Qubit logis kami sekarang beroperasi di bawah ambang batas koreksi kesalahan kuantum kritis. Sebuah tujuan yang telah lama dicari dalam bidang komputasi kuantum sejak teori ini ditemukan pada tahun sembilan puluhan. Kami telah mencapai hal ini untuk pertama kalinya, dengan kesalahan willow ditekan secara drastis di qubit logis kami karena tingkat kesalahan berkurang setengahnya. Setiap kali kami menambahkan qubit fisik pada skala 3 hingga 5 hingga 7 lapisan permukaan. Selain itu, masa hidup qubit logis kita sekarang jauh lebih lama dibandingkan masa hidup qubit fisik yang menyusunnya. Artinya, meskipun kita membuat pergeseran kuantum lebih besar dan kompleks, dengan menambahkan lebih banyak qubit, kita masih dapat menggunakan koreksi kesalahan kuantum untuk meningkatkan akurasinya. Kami mengadu Willow dengan salah satu superkomputer paling kuat di dunia dengan tolok ukur pengambilan sampel sirkuit acak. Menurut perkiraan terbaik kami, hasilnya cukup mengejutkan, dengan perhitungan yang dibutuhkan Willow kurang dari lima menit untuk membuat superkomputer tercepat antara 10 hingga 25 tahun. Ini mengikuti skala waktu 25 angka nol atau lebih lama dari usia alam semesta. Hasil ini menyoroti kesenjangan yang semakin besar secara eksponensial antara komputasi klasik dan kuantum untuk aplikasi tertentu. Mari kita bicara tentang pendekatan perangkat keras. Kami memelopori Google Quantum AI, yang memungkinkan hal ini terjadi. Qubit dan coupler kami yang dapat dikembalikan memungkinkan gerbang dan operasi super cepat mencapai tingkat kesalahan yang rendah, dapat dikonfigurasi ulang untuk mengoptimalkan perangkat keras di lokasi, dan menjalankan banyak aplikasi dan konektivitas tinggi untuk mengekspresikan algoritma secara efisien. Kami menggunakan kemampuan penyetelan ini untuk memungkinkan kinerja tinggi yang dapat direproduksi di seluruh perangkat. Salah satu tantangan dengan qubit superkonduktor adalah tidak semuanya diciptakan sama, dan beberapa di antaranya memiliki telinga yang luar biasa tinggi. Tapi di sinilah jangkar kita yang bisa dilatih benar-benar bersinar. Kami dapat mengatasi qubit outlier ini dengan mengonfigurasi ulang agar sesuai dengan perangkat lainnya. Dan kami dapat mengambil langkah lebih jauh dengan menggunakan kemampuan peneliti kami untuk terus mengembangkan strategi penyelarasan baru yang meminimalkan kesalahan di semua qubit dengan perangkat lunak. Mari kita hitung dan pikirkan sejenak. Dalam spesifikasi teknologi komputer kuantum, kami memiliki konektivitas dalam qubit, jumlah rata-rata interaksi yang dilakukan setiap kubus dengan tetangganya. Kami menghitung probabilitas kesalahan untuk operasi simultan, gerbang kubik tunggal, dua gerbang kubik, dua gerbang kubik yang dijalankan dalam waktu koherensi. Kinerja aplikasi adalah sistem yang lengkap. Tolok ukur. Willow mencapai titik terbaik di seluruh daftar. Ia memiliki sejumlah besar qubit dengan konektivitas tinggi dan dapat menjalankan berbagai aplikasi. Kami mengukur tingkat kesalahan rata-rata yang rendah di semua operasi dengan beberapa gerbang dua kubik lokal. Kami memiliki tingkat pengukuran yang sangat tinggi dan koreksi kesalahan Willow berada di bawah ambang batas dan melakukan pengambilan sampel rangkaian acak. Menatap masa depan dengan Willow lebih dari yang bisa dilakukan dengan komputer klasik. Kami melanjutkan perjalanan kami menuju pembangunan komputer kuantum berskala besar dan berguna dengan koreksi kesalahan yang akan mendorong batas-batas ilmu pengetahuan dan eksplorasi alam dengan aplikasi yang bermanfaat secara komersial di masa depan dalam bidang-bidang seperti farmasi, baterai, dan tenaga fusi. Kami bersemangat untuk memecahkan masalah-masalah yang belum terpecahkan di masa depan.