Provavelmente é melhor começar explicando o que é um estado GHZ e por que é possível criar um usando 50 qubits. Muitas pessoas estão familiarizadas com dois qubits interligados, conhecidos como par de Bell, de modo que o estado desses problemas está tão conectado que, quando um muda o estado, o outro o altera, mesmo que esses qubits vinculados estejam longe de qualquer conexão. Einstein costumava chamar esse fenômeno de “ação assustadora à distância”. O estado GHZ é uma extensão disso para ter mais de dois qubits emaranhados entre si, de modo que todos os qubits no estado GHZ mudam juntos. No estado GHZ ideal, cada qubits estará em um estado máximo de “0” e “1” e quando medidos todos entrarão em colapso juntos em um estado de “0” ou “1”. A imagem acima mostra os resultados do teste Quantinuum mostrando alguns erros representados pelas barras no meio do gráfico. Se não houvesse erros, 50% das vezes os resultados medidos de todos os qubits estariam na barra mais à esquerda (0000….) e nos outros 50% das vezes, os resultados medidos de todos os qubits estariam na extrema direita barra (1111…).
A Quantinuum pegou seu processador H2-1 de 56 qubit e construiu um estado de 50 qubit GHZ com a ajuda de [[52,50,2]]código de detecção de erro. Este código usou 52 qubits virtuais para criar 50 qubits lógicos com uma distância de código de 2 entre palavras de código. Observe que este código fornece apenas a capacidade de detectar erros, mas não de corrigi-los posteriormente. No entanto, se for detectado um erro, o processador quântico pode repetir a operação até que nenhum erro seja detectado. No gráfico acima, as barras laranja mostram os resultados sem usar o código de detecção de erros, enquanto as barras azuis mostram os resultados usando este código de detecção de erros. Como podemos esperar, ele mostra resultados melhores quando o código de detecção de erros está ativado.
Os resultados da Quantinuum são mais que o dobro dos resultados relatados no mês passado pela Microsoft e Atom Computing, que conseguiram demonstrar 24 qubits lógicos. Microsoft e Atom usaram ia [[4,2,2]]código que fornece detecção de erros e perdas. Essa demonstração foi feita no processador neutro de 256 qubits do Atom e usou cerca de 48 qubits físicos para criar 24 qubits lógicos em código binário.
Assim, como a maioria das coisas no ecossistema da computação quântica, os fornecedores se esforçam para estabelecer novos recordes de desempenho em diversas métricas de desempenho. Embora esta demonstração da Quantinuum estabeleça um novo recorde para a região de 2024 GHZ, esperamos plenamente que nos próximos anos outros sejam capazes de elevar ainda mais a fasquia com processadores quânticos maiores e mais poderosos e códigos de detecção e correção de erros mais avançados.
Para obter mais informações sobre o progresso da Quantinuum na computação quântica lógica, recomendamos uma apresentação feita na recente conferência Q2B do Vale do Silício por David Hayes, Diretor de Teoria e Design Computacional da Quantinuum. Você acessa aqui.
14 de dezembro de 2024
