QuEra-வின் fault-tolerant quantum computer 2028-இல் வரக்கூடும்

Fault-Tolerant Quantum Computing-க்கு துணிச்சலான கால அட்டவணை

Quantum computing நிறுவனம் QuEra, 2028-க்குள் ஒரு fault-tolerant quantum computer-ஐ வழங்கி, Amazon Web Services உடனான ஒத்துழைப்பின் மூலம் அதை cloud வழியாக கிடைக்கச் செய்ய திட்டமிட்டுள்ளதாக கூறுகிறது. இது நிறைவேற்றப்பட்டால், இந்தத் துறையில் மிக முக்கியமான மாற்றங்களில் ஒன்றாக இது இருக்கும்: இன்னும் பல பயனுள்ள workloads-க்கு மிக அதிக error-prone ஆக இருக்கும் பரிசோதனை நிலை quantum hardware-இலிருந்து, பெரிய அளவில் தன் பிழைகளைத் தானே கண்டறிந்து திருத்தக்கூடிய ஒரு system-க்கு மாறுதல்.

Libra என அழைக்கப்படும் நிறுவனத்தின் திட்டமிட்ட machine, lasers மூலம் கட்டுப்படுத்தப்படும் மிகக் குளிர்ந்த neutral atoms-ஐ அடிப்படையாகக் கொண்டு உருவாக்கப்படும். வழங்கப்பட்ட source text-ன் படி, Libra-வில் 10,000 முதல் 15,000 qubits வரை இருக்கும் என்றும், அவை 256 logical qubits-ஆகப் பிரிக்கப்பட்டிருக்கும் என்றும் கூறப்படுகிறது. ஒவ்வொரு logical qubit-மும் ஒரு million operations-க்கு ஒருமுறை மட்டுமே error செய்யும் என்று QuEra கணிக்கிறது, இது ஒரு “megaquop,” அதாவது one million operations-ஐ ஆதரிக்கப் போதுமானது.

Error Correction தான் உண்மையான தடையென்பது ஏன்

Quantum computing-இன் மிக நிலையான தொழில்நுட்பப் பிரச்சினை qubits இல்லாதது அல்ல. அந்த qubits-இன் பலவீனம்தான். இன்று உள்ள systems மிகவும் error-prone ஆக இருப்பதால், அவை impressively capabilities-ஐ காட்டினாலும், நம்பகமாகச் செயல்படுத்தக்கூடிய steps எண்ணிக்கை குறைந்ததாகவே உள்ளது. இதனால் chemistry, materials science மற்றும் drug discovery போன்ற துறைகளில் அவற்றின் பயன்பாடு கடுமையாகக் கட்டுப்படுகிறது; இவைதான் quantum advantage-இன் எதிர்கால பயனாளர்கள் என அடிக்கடி குறிப்பிடப்படும் துறைகள்.

ஒரு fault-tolerant machine, computation-ஐ overwhelm செய்யும் முன்பே errors-ஐ தொடர்ந்து பிடித்து திருத்துவதன் மூலம் இதை மாற்றும். அதனால்தான் QuEra-வின் கூற்று முக்கியம். நிறுவனம் வெறும் பெரிய machine-ஐ மட்டுமே வாக்குறுதி அளிப்பதில்லை. அது qualitatively வேறுபட்ட machine-ஐ வாக்குறுதி அளிக்கிறது; இது தொழில்துறையை நம்பகமான application-scale பணிகளுக்கு மேலும் அருகே கொண்டு செல்லக்கூடும்.

இன்றைய நிலையிலிருந்து 2028 வரை உள்ள இடைவெளி

சவால் மிகப் பெரியது. source text-ல், தற்போது உள்ள மிகப் பெரிய neutral-atom array 6,100 qubits-ஐ கொண்டுள்ளது, ஆனால் அவை இன்னும் computations-க்கு பயன்படுத்தப்படவில்லை என்று குறிப்பிடப்படுகிறது. இதற்கிடையில், இதுவரை அடையப்பட்ட error-corrected logical qubits-இன் மிக உயர்ந்த எண்ணிக்கை 48 ஆகும். எனவே QuEra-வின் roadmap-க்கு ஒரே நேரத்தில் பல முனைகளில் முன்னேற்றம் தேவை: அதிக physical qubits, வலுவான error correction, system integration, மற்றும் cloud-ready operational reliability.

அதனால்தான் article-இல் உள்ள வெளியக நிபுணர்கள் இந்த இலக்கை திசையில் சாத்தியமானதாயினும், நிறைவேற்றத்தில் கடினமானதெனக் கருதுகிறார்கள். Atom Computing-இன் Jonathan King, laboratory demonstration-க்கு மாறாக, முழுமையான functional computing system-க்கு பல scientific மற்றும் engineering முன்னேற்றங்கள் ஒருங்கே வர வேண்டுமென கூறினார். மற்றொரு சொல்லில், அடிப்படை கருத்து பொருளுள்ளதா என்பது கேள்வி அல்ல. அதை ஆதரிக்கும் அனைத்து layers-மும் போதுமான வேகத்தில் முதிர்ச்சியடைய முடியுமா என்பதே கேள்வி.

கடுமையான காலக்கெடுவுள்ள தொழில் போட்டி

QuEra-வின் 2028 இலக்கு சில போட்டியாளர்களை விட அதிகத் தாக்கத்துடன் உள்ளது. source text-ன் படி, IBM 2029 முதல் fault-tolerant quantum computers-ஐ வழங்கத் தொடங்கும் என எதிர்பார்க்கிறது. இதன் பொருள், QuEra தொழில்நுட்பப் பிரச்சினையைத் தீர்ப்பதோடு மட்டுமல்லாமல், நவீன computing-இன் மிக அதிக capital- மற்றும் expertise-intensive பகுதிகளில் ஒன்றில் குறுகிய காலக்கெடுவில் முன்னேற முயலுகிறது.

இங்கே நிறுவனம் neutral atoms-ஐத் தேர்வு செய்திருப்பது மையமானது. Lasers ஒரே நேரத்தில் பல atoms-ஐக் கட்டுப்படுத்த முடிவதால் neutral-atom systems ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய பாதையை வழங்குகின்றன; இது பெரிய-scale arrays-க்கு ஆதரவளிக்கக் கூடும். ஆனால் hardware architecture மட்டத்தில் உள்ள இந்த வாய்ப்பு, அந்த arrays-ஐ நிலையான, மீண்டும் மீண்டும் செயல்படுத்தக்கூடிய மற்றும் commercially useful machines-ஆக மாற்றும் engineering சிக்கலை நீக்குவதில்லை.

வெற்றி என்றால் என்ன

Libra திட்டமிட்டபடி வந்து, விளம்பரப்படுத்தப்பட்டபடி செயல்பட்டால், அது entire sector-க்கு ஒரு மைல்கல்லாக இருக்கும். ஒரு cloud-accessible, fault-tolerant system, நீண்ட காலமாக எதிர்பார்க்கப்படும் quantum use cases இறுதியில் theory-ஐத் தாண்டி செல்ல முடியுமா என்பதை researchers மற்றும் companies சோதிக்க ஒரு platform-ஐ வழங்கும். அது competing architectures மற்றும் vendors-ஐயும் தங்கள் roadmaps இதற்குச் சமமான reliability-ஐ வழங்க முடியும் என்பதை நிரூபிக்க அழுத்தம் கொடுக்கும்.

இப்போதைக்கு, என்றாலும், QuEra-வின் அறிவிப்பை ஒரு உறுதிப்படுத்தப்பட்ட உண்மையாக அல்ல, ஒரு ஆக்கப்பூர்வமான engineering commitment-ஆகப் பார்க்க வேண்டும். இந்தத் துறையில் optimism hardware reality-ஐ சந்திக்கும் நீண்ட வரலாறு உள்ளது. இருந்தாலும், போட்டி தெளிவாக முன்னேறியுள்ளது. Companies இனி fault tolerance முக்கியமா என்பதையே மட்டும் பேசவில்லை. அதை எப்போது வழங்க முடியும் என்று நினைக்கிறார்கள் என்பதற்கும் தேதிகளை நிர்ணயிக்கிறார்கள். அது மட்டும் கூட quantum computing-க்கு ஒரு புதிய கட்டத்தை சுட்டிக்காட்டுகிறது, 2028 திட்டத்தைக் காட்டிலும் கடினமாக இருந்தாலும் கூட.

இந்த article New Scientist-இன் reporting-ஐ அடிப்படையாகக் கொண்டது. மூல article-ஐப் படிக்கவும்.