Menonton Google Quantum AI Mengungkapkan Willow Quantum Computing Chip
Selamat datang chip komputasi kuantum terbaru kami yang dikembangkan untuk belajar dan berevolusi seperti dunia alam di sekitar kita. Willow dari Google quantum A I. Hai, saya Julian Kelly, direktur hardware di Google Quantum A I. Dan hari ini atas nama tim hebat kami, saya bangga mengumumkan Willow Willow adalah chip komputasi kuantum superkonduktor terbaru dan terkuat dari Google. Dan langkah berikutnya dalam jalur kita menuju membangun komputer kuantum berskala besar dan menjelajahi aplikasi Anda. Saya telah tertarik dengan komputasi kuantum sejak pertama kali saya bereksperimen dengan Cubis pada tahun 2008. Dan sejak datang ke Google pada tahun 2015, sudah menjadi impian untuk membuat misi kami menjadi kenyataan membangun komputer kuantum untuk masalah yang tidak bisa diselesaikan sebelumnya. Kami meluncurkan chip pertama kami foxtail pada tahun 2017, diikuti oleh Bristol Cohen pada tahun 2018 dan Sycamore pada tahun 2019 yang menggerakkan pencapaian kami yang pertama, komputer kuantum pertama yang melebihi superkomputer klasik terbaik dalam tugas komputasi pemotongan sirkuit acak selama bertahun-tahun dengan sycamore, kami telah dapat memeras kinerja yang luar biasa dari hardware kami termasuk mencapai kubus logis yang dapat diskalakan dalam pencapaian kami juga. Tetapi kami pada akhirnya terbatas oleh waktu kohensi kuantum panjangnya waktu kubis menjaga keadaan yang dimaksudkan mereka. Dengan Willow, kami telah membuat langkah besar ke depan. Kami telah meningkatkan waktu kohesi kuantum sebanyak lima kali dari 20 mikrodetik di Sycamore menjadi 100 mikrodetik di Willow. Dan kami telah mencapainya semua tanpa mengorbankan fitur apa pun yang membuat sistem kami begitu sukses. Kemajuan ini dimungkinkan oleh fasilitas fabrikasi chip kuantum superkonduktor baru kami di Santa Barbara, salah satu dari sedikit di dunia. Dan kami melihat perkembangan menarik datang dari Willow, yang telah melampaui demonstrasi terobosan Sycamore. Kubit logis kami sekarang beroperasi di bawah ambang kesalahan koreksi kuantum kritis. Tujuan yang sangat diinginkan untuk bidang komputasi kuantum sejak teori ditemukan pada tahun sembilan puluhan. Dan kami telah mencapainya untuk pertama kalinya dengan willow kesalahan ditekan secara eksponensial dalam kubit logis kami ketika tingkat kesalahan dibagi dua. Setiap kali kami menambahkan kubit fisik dalam skala dari jarak 3 hingga 5 hingga 7 mantel permukaan. Selain itu, masa pakai kubit logis kami sekarang jauh lebih lama dari semua masa pakai kubit fisik yang menggabungkannya. Ini berarti bahwa bahkan ketika kami membuat pergeseran kuantum kami lebih besar dan lebih kompleks dengan menambahkan lebih banyak kubit, kita dapat menggunakan koreksi kesalahan kuantum untuk benar-benar meningkatkan akurasinya. Kami menghadapkan Willow melawan salah satu superkomputer terkuat di dunia dengan benchmark pemotongan sirkuit acak mereka. Hasilnya cukup mengejutkan menurut perkiraan terbaik kami, perhitungan yang membutuhkan Willow kurang dari lima menit akan memakan waktu superkomputer tercepat 10 hingga 25 tahun. Itu adalah satu dengan 25 nol mengikuti atau skala waktu jauh lebih lama dari usia alam semesta. Hasil ini menyoroti kesenjangan yang tumbuh secara eksponensial antara komputasi klasik dan kuantum untuk beberapa aplikasi tertentu. Mari kita bicarakan tentang pendekatan perangkat keras. Kami telah memimpin di Google quantum A I yang membuat hal-hal ini menjadi mungkin. Kubit dan penghubung yang dapat dikembalikan kami memungkinkan gerbang dan operasi super cepat untuk mencapai tingkat kesalahan yang rendah, dapat dikonfigurasi ulang untuk mengoptimalkan perangkat keras in situ dan menjalankan beberapa aplikasi dan konektivitas tinggi untuk mengekspresikan algoritma dengan efisien. Kami memanfaatkan kemampuan ini untuk memungkinkan kinerja tinggi yang dapat direproduksi di seluruh perangkat. Biarkan saya jelaskan tantangan dalam kubit superkonduktor adalah bahwa tidak semuanya diciptakan sama, beberapa adalah outlier dengan kesalahan yang tidak biasa tinggi. Tetapi di sinilah kubit yang dapat dilatih kami benar-benar bersinar. Kami dapat memperbaiki kubit outlier ini dengan mengkonfigurasinya ulang untuk berperforma sejalan dengan sisa perangkat. Dan kita bisa melangkah lebih jauh dengan para peneliti kita menggunakan kemampuan penyetelan untuk terus mengembangkan strategi kalibrasi baru yang mendorong kesalahan turun di seluruh kubit dengan perangkat lunak. Mari kita kuantifikasi ini dan menjadi ngeek sejenak. Pada spesifikasi teknologi komputer kuantum kami memiliki jumlah kubit konektivitas adalah jumlah rata-rata interaksi setiap Cuba dapat melakukan dengan tetangganya. Kami mengkuantifikasi probabilitas kesalahan untuk menjalankan operasi simultan, gerbang kubit tunggal, dua gerbang kubit dalam waktu kohesi pengukuran mengukur berapa lama setiap kubit dapat mempertahankan informasinya tingkat pengukuran adalah berapa banyak komputasi yang dapat kita jalankan per detik. Kinerja aplikasi adalah sistem penuh. Benchmark. Willow mencapai titik manis di seluruh daftar. Ini memiliki jumlah kubit yang besar dengan konektivitas tinggi dan dapat menjalankan aplikasi yang beragam. Kami mengukur tingkat kesalahan rata-rata rendah di seluruh operasi dengan beberapa gerbang dua kubit asli. Kami telah sangat meningkatkan waktu t satu kami memiliki tingkat pengukuran yang sangat tinggi dan willow berada di bawah ambang batas koreksi kesalahan dan melakukan pemotongan sirkuit acak. Jauh melampaui yang mungkin dengan komputer klasik melihat ke masa depan dengan willow. Kami melanjutkan perjalanan kami menuju membangun komputer kuantum yang dikoreksi kesalahannya yang berskala besar dan berguna yang akan mendorong batas-batas ilmu pengetahuan dan eksplorasi alam dengan aplikasi yang berguna secara komersial di masa depan di bidang seperti farmasi, baterai, dan tenaga fusi. Kami sangat bersemangat untuk memecahkan masalah yang sebelumnya tidak dapat diselesaikan dari masa depan.