量子コンピューティング
量子コンピューターは相互に精度をチェックする
量子コンピューターは信じられないほど急速に進歩しており、コンピューティングの主要な問題を解決するための最大のツールの 1 つです。ただし、量子コンピューターは外部の影響に敏感でエラーが発生しやすく、それが精度に影響を与える可能性があります。
一部の量子コンピューターは古典的なコンピューターを使ったシミュレーションでは独立して検証できなくなっているため、研究者はその精度をチェックする新しい方法を探しています。
研究は雑誌に掲載されました フィジカルレビューX.
キアラ・グレガンティはウィーン大学の物理学者です。
「将来の量子コンピューターを重要な計算に最大限に活用するには、たとえ他の手段で問題の計算を実行できない場合でも、出力が正しいことを保証する方法が必要です」とグレガンティ氏は言います。
量子コンピュータが相互にチェックし合う
チームは、量子コンピュータが別の計算結果をチェックできるようにするクロスチェック手順の開発と実装に着手しました。 これらのデバイスは関連していますが、基本的に互いに異なります。
マルティン・リングバウアーはインスブルック大学の出身です。
「私たちはさまざまな量子コンピューターに、ランダムに見えるさまざまな計算を実行するように依頼します」とリングバウアー氏は言います。 「量子コンピュータが知らないのは、量子コンピュータが行っている計算間に隠れたつながりがあるということです。」
チームは、グラフ構造に基づいて構築された量子コンピューティングの代替モデルを利用することで、共通のソースから複数の異なる計算を生成できます。
「結果はランダムに見え、計算も異なっているかもしれませんが、デバイスが正しく動作している場合には、特定の出力が一致する必要があります。」と彼は続けました。
メソッドの実装
チームは、次の XNUMX つの異なるハードウェア テクノロジを使用する XNUMX つの現在の量子コンピュータにこのメソッドを実装しました。
- 超電導回路
- トラップされたイオン
- フォトニクス
- 核磁気共鳴
この方法は現在のハードウェアで動作し、特別な要件は必要ありません。 研究チームは、この技術を使用して単一のデバイスをそれ自体と照合できることも示しました。 XNUMX つの結果は、両方が正しい場合にのみ一致します。これは、計算が大きく異なるためです。
また、この新しい技術では、研究者は時間のかかる計算結果をすべて見る必要がありません。
Tommaso Demarie はシンガポールの Entropica Labs の出身です。
さまざまなデバイスが一致すべき場合に一致する頻度を確認するだけで十分であり、これは非常に大規模な量子コンピューターでも実行できます」とデマリー氏は言います。
この新しい技術は、量子コンピューターの利用がますます増えている中で特に重要であるため、これらのデバイスが期待どおりに動作していることを確認するのに役立ちます。
この技術に取り組んでいるチームは、大学の研究者と複数の企業の量子コンピューティング業界の専門家で構成されています。
Joe Fitzsimons は、シンガポールの Horizon Quantum Computing の出身です。
「学界と産業界のこの緊密な協力こそが、この論文を社会学の観点からユニークなものにしているのです」とフィッツシモンズは言う。 「一部の研究者が企業に移るという漸進的な変化が見られる一方で、彼らは量子コンピューティングの信頼性と有用性を高める共通の取り組みに貢献し続けています。」
