IBM reduce el ruido en la computación cuántica y mejora la precisión informática
Los investigadores de IBM han descubierto una forma de reducir el ruido en la computación cuántica amplificando el ruido a intervalos medibles e infiriendo la diferencia para calcular un resultado de «ruido cero».
En un intento por expandir el poder de cómputo de la generación actual de computadoras cuánticas, IBM anunció el miércoles un método llamado «extrapolación de ruido cero», que mejora la precisión de los cálculos al repetir un procedimiento dado varias veces bajo niveles variables de ruido controlado. . En conjunto, estos cálculos con diferentes niveles de ruido se pueden utilizar para estimar los resultados de los cálculos en condiciones ideales en ausencia de ruido.
Los efectos del ruido ambiental en las computadoras cuánticas pueden ser significativos, incluso en pequeñas cantidades. Los cálculos en el hardware cuántico actual están limitados por tiempos de coherencia breves (la cantidad de tiempo de operación útil en el cálculo antes de que se pierda la información cuántica) y la profundidad del circuito (una medida del número de operaciones secuenciales que se pueden realizar).
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La extrapolación de ruido cero es esencialmente la idea: «Si tiene alguna forma de amplificar de forma controlada la fuerza del ruido, entonces puede extrapolar lo que su computadora cuántica podría calcular sin el ruido», dijo IBM. República Tecnológica. «Puede pensar en esto como sopesar muchos errores para reconstruir la respuesta correcta. Al hacer esto, básicamente estamos viendo que podemos lograr un nivel de precisión que nuestro hardware no puede».
experimentos, tales como «Ampliación del alcance computacional de los ruidosos procesadores cuánticos superconductores”, se realizó en los cuatro qubits de un sistema de cinco qubits, aunque Candara señaló que “nada nos impide extenderlo a sistemas más grandes. «Si bien las mejoras en la fabricación de sistemas cuánticos reducirán la cantidad de ruido natural, esta es una solución a corto plazo para las máquinas cuánticas ruidosas de escala intermedia (NISQ) actualmente disponibles, aumentando la precisión de los experimentos en un factor de 10, aunque Kandala advierte que según el Tipo del problema, los números variarán.
La aplicabilidad de la extrapolación de ruido cero continuará porque «a pesar de todas las mejoras que haremos en la tasa de error y el tiempo de coherencia, seguirá habiendo ruido, y este ruido seguirá afectando los cálculos que intentamos en las computadoras cuánticas», dijo Kandala. . «Básicamente, todas estas mejoras ampliarán el alcance de esta tecnología».
Este enfoque produce claros beneficios cuando se usan computadoras cuánticas, ya que brinda la capacidad de acceder a circuitos más profundos. «En el contexto de las simulaciones químicas, podemos preparar estados que representen mejor el estado molecular que está tratando de simular, lo que le da precisión computacional», dijo Kandala. «Eso es por lo que se esfuerza la computación cuántica: desea preparar estados a los que la computación clásica no puede acceder».
A medida que las empresas recurren cada vez más a las computadoras cuánticas para la optimización de rutas y otras tareas logísticas, los avances de IBM acercan la aplicación práctica de las computadoras cuánticas en la empresa a la realidad.
La noticia pone fin a un mes de anuncios de alto perfil para los planes de computación cuántica de IBM. 4 de marzo, la empresa anunciando disponibilidad Una computadora cuántica con un volumen cuántico de 16, un nuevo récord para la empresa que, según IBM, la pone en camino de lograr la supremacía cuántica en la próxima década y duplicar el rendimiento de los sistemas disponibles el año pasado.
El 19 de marzo, IBM detalló su Llevando el aprendizaje automático a las computadoras cuánticasCrear red de vectores de soporte Primer uso de la extrapolación de ruido cero en un sistema cuántico.
Para obtener más información sobre IBM Q, consulte «IBM abre Q Network Hub en Tokio para ayudar a las empresas a explorar la computación cuántica» y la hoja de trucos de computación cuántica de Tecnopedia.
