Sống khỏe

Các nhà nghiên cứu tìm ra cách để kiểm tra xem máy tính lượng tử có trả lại câu trả lời chính xác hay không

Máy tính lượng tử đang phát triển với tốc độ nhanh chóng và bắt đầu đẩy giới hạn của các siêu máy tính lớn nhất thế giới. Tuy nhiên, các thiết bị này cực kỳ nhạy cảm với các tác động bên ngoài và do đó dễ xảy ra lỗi có thể thay đổi kết quả tính toán. Điều này đặc biệt khó khăn đối với các phép tính lượng tử nằm ngoài tầm với của các máy tính cổ điển đáng tin cậy của chúng tôi, nơi chúng tôi không còn có thể xác minh độc lập các kết quả thông qua mô phỏng. Chiara Greganti từ Đại học Vienna cho biết: “Để tận dụng tối đa các máy tính lượng tử trong tương lai cho các phép tính quan trọng, chúng ta cần có cách để đảm bảo kết quả đầu ra là chính xác, ngay cả khi chúng ta không thể thực hiện phép tính được đề cập bằng các phương tiện khác”.

Để các máy tính lượng tử kiểm tra lẫn nhau

Để giải quyết thách thức này, nhóm đã phát triển và triển khai một quy trình kiểm tra chéo mới cho phép xác minh kết quả của một phép tính được thực hiện trên một thiết bị thông qua một phép tính có liên quan nhưng khác về cơ bản trên một thiết bị khác. Martin Ringbauer từ Đại học Innsbruck giải thích: “Chúng tôi yêu cầu các máy tính lượng tử khác nhau thực hiện các phép tính trông ngẫu nhiên khác nhau. “Điều mà các máy tính lượng tử không biết là có một mối liên hệ ẩn giữa các phép tính mà chúng đang thực hiện.” Sử dụng một mô hình thay thế của máy tính lượng tử được xây dựng trên cấu trúc đồ thị, nhóm có thể tạo ra nhiều phép tính khác nhau từ một nguồn chung. “Mặc dù các kết quả có thể xuất hiện ngẫu nhiên và các phép tính khác nhau, nhưng có một số kết quả nhất định phải thống nhất nếu các thiết bị hoạt động chính xác.”

Một kỹ thuật đơn giản và hiệu quả

Nhóm đã thực hiện phương pháp của họ trên 5 máy tính lượng tử hiện tại sử dụng 4 công nghệ phần cứng riêng biệt: mạch siêu dẫn, ion bị mắc kẹt, quang tử và cộng hưởng từ hạt nhân. Điều này cho thấy rằng phương pháp này hoạt động trên phần cứng hiện tại mà không có bất kỳ yêu cầu đặc biệt nào. Nhóm nghiên cứu cũng chứng minh rằng kỹ thuật này có thể được sử dụng để kiểm tra một thiết bị duy nhất chống lại chính nó. Vì hai phép tính rất khác nhau, hai kết quả sẽ chỉ đồng ý nếu chúng cũng đúng. Một ưu điểm chính khác của phương pháp mới là các nhà nghiên cứu không phải xem toàn bộ kết quả tính toán, điều này có thể rất tốn thời gian. Tommaso Demarie từ Entropica Labs ở Singapore cho biết: “Chỉ cần kiểm tra tần suất các thiết bị khác nhau đồng ý cho các trường hợp cần thiết là đủ. Với việc ngày càng có nhiều máy tính lượng tử ra đời, kỹ thuật này có thể là chìa khóa để đảm bảo rằng chúng đang làm những gì được quảng cáo

Học viện và ngành hợp lực để làm cho máy tính lượng tử trở nên đáng tin cậy

Nghiên cứu nhằm làm cho máy tính lượng tử trở nên đáng tin cậy là nỗ lực chung của các nhà nghiên cứu đại học và các chuyên gia ngành máy tính lượng tử từ nhiều công ty. Joe Fitzsimons từ Horizon Quantum Computing ở Singapore chia sẻ: “Sự hợp tác chặt chẽ giữa giới học thuật và công nghiệp là điều khiến bài báo này trở nên độc đáo từ góc độ xã hội học. “Trong khi một số nhà nghiên cứu chuyển đến các công ty đang có sự thay đổi tiến bộ, họ vẫn tiếp tục đóng góp vào nỗ lực chung làm cho tính toán lượng tử trở nên đáng tin cậy và hữu ích.

Nguồn truyện:

Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Vienna . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về văn phong và độ dài.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button