A 2025 decemberi frissítések magukban foglalják az Egyesült Királyság kutatóinak hozzáférését a National Quantum Computing Centre-en keresztül a kémiai és egészségügyi valós alkalmazásokhoz. 2026-ra még nincsenek jelentős bejelentések, de a skálázás folytatódik az 5 éven belüli gyakorlati hasznosság felé. A Google Willow kvantumchipje úttörő eredményeket ért el a hibajavítás és a számítási sebesség terén. 105 qubittel rendelkezik, és az első olyan demonstráció, amely exponenciális hibacsökkenést mutat a qubitszám növekedésével. Ezek az eredmények utat nyitnak a skálázható, hibatűrő kvantumszámítástechnika előtt. A Willow 3x3, 5x5 és 7x7-es rácsokban skálázza a logikai qubiteket, fejlett kvantumhiba-korrekciós technikák segítségével minden alkalommal a felére csökkentve a hibaszázalékot. Ez a „küszöbérték alatti” teljesítmény meghaladja a fizikai qubitek élettartamát, „nyereményküszöb feletti” logikai műveleteket érve el. A chip kevesebb mint 5 perc alatt elvégzi a véletlenszerű áramköri mintavételezési (RCS) feladatokat, olyan számításokat, amelyek a világ leggyorsabb szuperszámítógépeinek, mint például a Frontiernek, körülbelül 10^25 évbe telnének – ami messze meghaladja az univerzum korát. 2025-ben Willow lefuttatta a Quantum Echoes (OTOC) algoritmust, amely 13 000-szer gyorsabban szimulálta a molekuláris dinamikát, mint a legjobb szuperszámítógépek. A 15 és 28 atomos molekulákon végzett elvi bizonyítási tesztek összhangban voltak az NMR-kísérletekkel, miközben új szerkezeti részleteket tártak fel a kémia és a gyógyszerkutatás számára. A Google Willow-chip hiba aránya jobb, mint a korábbi processzoroknál, reméljük a hibás kvant az exponenciális hibacsökkenését a qubit-szám növelésével elérhetjük. A fizikai qubit-ekből álló 7x7-es rácsban a logikai hibaszint "alákerülési küszöb" alatt marad, ami azt jelenti, hogy több qubit hozzáadásával a rendszer stabilabbá válik a dekoherencia és zaj ellen. A Willow-ban jellemző hibák a dekoherencia (T1/T2 idők ~100 μs), kapuhibák (egy-kvantumos: 99,97%, két-kvantumos: 99,88%) és környezeti interferenciák, mint hő vagy elektromágneses zaj. A kvantumhibajavítás (pl. felület kód) több fizikai qubitet használ egy megbízható logikai qubithez, így a Willow "beyond breakeven" teljesítményt ér el, ahol a logikai qubit élettartama hosszabb a fizikaiét. A quantumbittel lehetséges lesz a molekulaszimuláció, de skálázáshoz milliók qubitjére van szükség a kriptográfiai fenyegetésekhez. Persze még a Willow qubit hibaaránya és gate error értéke magas, sok kutatás kell még a tökéletesítéshez. A Willow quantum chip fő gyengeségei a kvantumszámítógépek általános korlátaihoz kötődnek, de specifikusan a skálázhatóság, a hibajavítás erőforrásigénye és a gyakorlati alkalmazhatóság terén mutatkoznak. Bár áttörést jelent a hibák exponenciális csökkentésében, a logikai qubit létrehozásához ezerszer több fizikai qubit szükséges, ami jelenlegi technológiával nem megvalósítható nagy léptékben. A Willow elméletben ígér skálázható hibajavítást, de gyakorlatban extrém erőforrás-igényes: egy megbízható logikai qubit (pl. 10⁻⁶ hibaráta) 1457 fizikai qubittől függ, így a chip csak 105 qubites volt eddig. Még a dekódolás a klasszikus számítógépekre hárul, nem mindig tartanak lépést a kvantumsebességgel. A qubitek rendkívül érzékenyek környezeti zajra (hőmérséklet, elektromágneses interferencia), ami hibákat okoz – Willow javít rajta, de még nem éri el a hibamentes, fault-tolerant szintet nagy feladatokhoz. Kriptográfiai fenyegetésként sem áll készen, pl. Bitcoin SHA-256 feltöréséhez milliók qubitek kellenek. Jelenlegi feladatok (pl. random circuit sampling) mesterségesek, nem oldanak meg valós problémákat megbízhatóan; a hasznos alkalmazások (gyógyszerkutatás, anyagdesign) még évekre vannak. Összehasonlítva elődjével (Sycamore), Willow stabilabb, de messze a millió qubitű rendszertől.
Nincsenek megjegyzések:
Megjegyzés küldése