ఫాల్ట్-టాలరెంట్ క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్కు ధైర్యమైన కాలరేఖ
క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్ సంస్థ QuEra 2028 నాటికి ఫాల్ట్-టాలరెంట్ క్వాంటమ్ కంప్యూటర్ను అందించాలనే ప్రణాళికతో ఉందని, Amazon Web Servicesతో భాగస్వామ్యం ద్వారా దాన్ని క్లౌడ్లో అందుబాటులోకి తీసుకురావాలని చెబుతోంది. ఇది సాధ్యమైతే, ఈ మైలురాయి రంగంలో అత్యంత కీలకమైన మార్పుల్లో ఒకటిగా నిలుస్తుంది: చాలా ఉపయోగకరమైన పనిభారాల కోసం ఇప్పటికీ అధిక తప్పిదాలకు లోనయ్యే ప్రయోగాత్మక క్వాంటమ్ హార్డ్వేర్ నుంచి, తన తప్పులను తానే అర్థవంతమైన స్థాయిలో గుర్తించి సరిచేసుకోగల వ్యవస్థ వైపు మార్పు.
కంపెనీ ప్రణాళికలో ఉన్న Libra అనే యంత్రం, లేజర్లతో నియంత్రించబడే అత్యంత చల్లని న్యూట్రల్ అణువులపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అందించిన మూల వచనం ప్రకారం, Libraలో 10,000 నుంచి 15,000 వరకు క్యూబిట్లు ఉంటాయి, వాటిని 256 లాజికల్ క్యూబిట్లుగా విభజిస్తారు. ప్రతి లాజికల్ క్యూబిట్ మిలియన్ ఆపరేషన్లలో కేవలం ఒక్కసారి మాత్రమే తప్పు చేస్తుందని QuEra అంచనా వేస్తోంది, ఇది ఒక “megaquop” లేదా మిలియన్ ఆపరేషన్లకు సరిపోతుంది.
తప్పిద సవరణే నిజమైన అడ్డంకి ఎందుకు
క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్లో అత్యంత స్థిరమైన సాంకేతిక సమస్య క్యూబిట్ల లేమి కాదు. ఆ క్యూబిట్ల బలహీనతే. నేటి వ్యవస్థలు తప్పిదాలకు అంతగా లోనవుతాయి కాబట్టి, అవి అద్భుతమైన సామర్థ్యాలను ప్రదర్శించినప్పటికీ, అవి నమ్మకంగా అమలు చేయగల దశల సంఖ్య పరిమితంగానే ఉంటుంది. ఇది రసాయన శాస్త్రం, పదార్థ శాస్త్రం, ఔషధ అన్వేషణ వంటి రంగాల్లో వాటి ఉపయోగాన్ని తీవ్రంగా పరిమితం చేస్తుంది; ఈ రంగాలనే క్వాంటమ్ ఆధిక్యం యొక్క భవిష్యత్ లాభదారులుగా ఎక్కువగా ప్రస్తావిస్తారు.
ఫాల్ట్-టాలరెంట్ యంత్రం నిరంతరం తప్పులను పట్టుకుని, ఒక గణనను అవి అధిగమించకముందే సరిచేయడం ద్వారా ఆ పరిస్థితిని మార్చుతుంది. అందుకే QuEra చేసిన వాదన ముఖ్యమైనది. కంపెనీ కేవలం పెద్ద యంత్రాన్ని హామీ ఇవ్వడం లేదు. అది గుణాత్మకంగా భిన్నమైన యంత్రాన్ని హామీ ఇస్తోంది, ఇది పరిశ్రమను నమ్మదగిన అప్లికేషన్-స్థాయి పనులకు మరింత దగ్గర చేయగలదు.
నేటి స్థితి నుంచి 2028 వరకు ఉన్న ఖాళీ
సవాలు పెద్దదే. ప్రస్తుతం అతిపెద్ద న్యూట్రల్-అణు అరేలో 6,100 క్యూబిట్లు ఉన్నాయని మూల వచనం చెబుతోంది, కానీ వాటిని ఇంకా గణనలకు ఉపయోగించలేదు. ఇదిలా ఉండగా, ఇప్పటివరకు సాధించిన అత్యధిక తప్పిద-సవరణ లాజికల్ క్యూబిట్ల సంఖ్య 48. కాబట్టి QuEra రోడ్మ్యాప్కి ఒకేసారి అనేక రంగాల్లో పురోగతి అవసరం: మరిన్ని భౌతిక క్యూబిట్లు, బలమైన తప్పిద సవరణ, వ్యవస్థ సమన్వయం, మరియు క్లౌడ్కు సిద్ధమైన ఆపరేషనల్ విశ్వసనీయత.
అందుకే వ్యాసంలో ఉన్న బయటి నిపుణులు ఈ లక్ష్యాన్ని దిశలో సాధ్యమైనదిగా కానీ అమలులో కఠినమైనదిగా చూస్తున్నారు. Atom Computingకు చెందిన జోనాథన్ కింగ్, ప్రయోగశాలలో చేసే ప్రదర్శనకు భిన్నంగా పూర్తి స్థాయి పనిచేసే గణన వ్యవస్థ రావాలంటే అనేక శాస్త్రీయ, ఇంజినీరింగ్ పురోగతులు కలిసిరావాల్సి ఉంటుందని చెప్పారు. అంటే, మౌలిక భావన అర్థవంతమా కాదా అన్నది ప్రశ్న కాదు. దాన్ని సాధ్యం చేసే అన్ని పొరలూ తగినంత వేగంగా పరిపక్వత సాధించగలవా అన్నదే అసలు ప్రశ్న.
తీవ్ర సమయపట్టికలతో పరిశ్రమ పోటీ
QuEra ప్రకటించిన 2028 లక్ష్యం కొంతమంది ప్రత్యర్థుల కంటే కూడా మరింత దూకుడుగా ఉంది. మూల వచనం ప్రకారం IBM 2029 నుంచి ఫాల్ట్-టాలరెంట్ క్వాంటమ్ కంప్యూటర్లను అందించాలని భావిస్తోంది. అంటే QuEra సాంకేతిక సమస్యను పరిష్కరించడమే కాక, నేటి కంప్యూటింగ్లో అత్యధిక మూలధనం, నైపుణ్యం అవసరమయ్యే రంగాల్లో ఒకదానిలో కుదించిన షెడ్యూల్పై ముందుకు వెళ్లడానికి ప్రయత్నిస్తోంది.
ఇక్కడ న్యూట్రల్ అణువుల ఎంపిక కీలకం. లేజర్లు అనేక అణువులను ఒకేసారి నియంత్రించగలవు కాబట్టి, న్యూట్రల్-అణు వ్యవస్థలు ఒక ఆశాజనక మార్గాన్ని అందిస్తాయి; ఇది పెద్ద స్థాయి అరేలను మద్దతు ఇవ్వగలదు. కానీ హార్డ్వేర్ ఆర్కిటెక్చర్ స్థాయిలో ఉన్న ఈ ఆశ, ఆ అరేలను స్థిరమైన, పునరావృతమయ్యే, వాణిజ్యపరంగా ఉపయోగకరమైన యంత్రాలుగా మార్చే ఇంజినీరింగ్ సంక్లిష్టతను తొలగించదు.
విజయం ఏమి సూచిస్తుంది
Libra షెడ్యూల్ ప్రకారం వచ్చి, చెప్పినట్టే పనిచేస్తే, అది మొత్తం రంగానికి ఒక చారిత్రక ఘట్టంగా ఉంటుంది. క్లౌడ్ ద్వారా అందుబాటులో ఉండే ఫాల్ట్-టాలరెంట్ వ్యవస్థ, చాలా కాలంగా ఊహించిన క్వాంటమ్ వినియోగాలు చివరికి సిద్ధాంత దశ దాటి ముందుకు వెళ్లగలవా అని పరిశోధకులు, కంపెనీలు పరీక్షించడానికి వేదికను ఇస్తుంది. అలాగే, తమ రోడ్మ్యాప్లు కూడా ఇలాంటి విశ్వసనీయతను అందించగలవని నిరూపించాల్సిందిగా పోటీ ఆర్కిటెక్చర్లు, విక్రేతలపై ఒత్తిడి తెస్తుంది.
అయితే ఇప్పటికి QuEra ప్రకటనను ఒక తుది సత్యంగా కాక, ఒక దూకుడైన ఇంజినీరింగ్ ప్రతిజ్ఞగా చదవడం ఉత్తమం. ఈ రంగంలో ఆశావాదం, హార్డ్వేర్ వాస్తవం ముందు నిలిచే దీర్ఘ చరిత్ర ఉంది. అయినప్పటికీ, పోటీ స్పష్టంగా ముందుకు వచ్చింది. ఫాల్ట్ టాలరెన్స్ ముఖ్యమా కాదా అని మాత్రమే కంపెనీలు ఇప్పుడు మాట్లాడటం లేదు. దాన్ని ఎప్పుడు అందిస్తామనుకుంటున్నామో తేదీలు కూడా చెబుతున్నాయి. 2028 అనుకున్నదానికంటే కష్టమైతే కూడా, అది ఒక్కటే క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్కు కొత్త దశ ప్రారంభమైందని సూచిస్తుంది.
ఈ వ్యాసం New Scientist చేసిన నివేదిక ఆధారంగా ఉంది. మూల వ్యాసాన్ని చదవండి.
Originally published on newscientist.com
