Kuantum hesaplamanın gelişimini inceleyen araştırmalar, kısmen hükümet girişimleri sayesinde teknolojiye yatırımların devam ettiğini ortaya çıkardı.
Kuantum Durumu 2024 Risk sermayesi şirketi OpenOcean, teknoloji yatırımcısı Lakestar ve kuantum bilgisayar uzmanı IQM’nin raporuna göre, 30’dan fazla hükümet, önümüzdeki 10 yıl içinde devreye alınacak kuantum teknolojilerine yönelik 40 milyar dolardan fazla kamu finansmanı taahhüdünde bulundu.
Çalışmada ayrıca ulusal laboratuvarların ve kuantum bilgi işlem merkezlerinin, özel kuantum bilgi işlem merkezleri ve merkezlerinin ortaya çıkmasıyla pratik uygulamaları hızlandırdığı belirtildi.
Raporun yazarları şunları belirtti: “2023’te kuantum teknolojileri, teorik açıklamalarının ötesinde ilk pratikliğe doğru ilerlemeye devam etti; yeni kurulan şirketlerin laboratuvardan pazara geçiş yaptığını gördük; aynı zamanda ulusal laboratuvarlarda ve kuantum bilgisayarlarda fiziksel tam yığın teslimatlarının ortaya çıktığını da gördük. merkezler.”
2023/2024 öngörüleri kuantum teknolojileriyle ilgilenen veya bunları takip eden kurumsal kullanıcı sayısının iki katına çıktığını gösterse de küresel kuantum endüstrisi özel yatırımları %50 azaldı. Bunun temel nedeni Amerika’daki yatırımlardaki %80’lik düşüştü; Avrupa, Orta Doğu ve Afrika’da aslında kuantum bilişim yatırımlarında %3’lük bir artış görüldü.
Rapor, mevcut iş ihtiyaçları ile birçok kuantum hesaplama sisteminin acil yetenekleri arasındaki boşluğu fark etti. Raporun yazarları, “Son kullanıcılar kuantum hesaplama yol haritalarında şeffaflık arıyor ve kilometre taşlarının sürekli olarak sunulması, güven oluşturmak ve beklentileri yönetmek için çok önemli” dedi.
Ayrıca kuantum hesaplamanın benimsenmesindeki engellerin, hata toleransı ve ölçeklenebilirliğin ötesinde, veri güvenliği ve “işlevsel hesaplama saati başına maliyet” gibi zorluklara dönüşeceğine inanıyorlar ve endüstriyi, işletmelerin kuantum hesaplamanın ötesinde keşfetmelerine yardımcı olmak için daha ilkel ve pratik algoritmalar geliştirmeye çağırdılar. teoriler ve araştırma soruları.
Hata toleransı
Hata düzeltmede iyileştirmelere işaret eden bir dizi son gelişme olmuştur. Bunlar, klasik bir bilgi işlem mimarisinde gerçekçi bir şekilde çalıştırılamayan, hesaplama açısından zorlu sorunları çözmek için en sonunda kullanılabilecek kuantum hesaplamanın yolunu açıyor.
Örneğin Ocak ayında QuEra Computing, 2024’te başlayıp 2026’da 100 mantıksal hata düzeltmeli kubit içeren bir sistemle sonuçlanacak bir dizi hata düzeltmeli kuantum bilgisayarı için stratejik bir yol haritası duyurdu. Quantum donanım geliştiricisi Alice & Bob, ile işbirliği içinde Araştırma enstitüsü Inria da bir kuantum hata düzeltme mimarisini açıkladı.
Bilgi aktarımı ve depolamada meydana gelen hataları düzeltmek için donanım gereksinimlerini azaltan etkili bir hata düzeltme kodları sınıfı olan LDPC kodunu temel alan önceki araştırmalara dayanarak yapılan teorik araştırma, 1.500 fiziksel “kedi” kullanılarak 100 yüksek doğruluklu mantıksal kübitin elde edilebileceğini buldu. Kuantum hesaplamadaki sözde bit çevirme hatalarını azaltmak için tasarlanan kübitler.
Araştırmacılar, RSA-2048 tamsayılarının çarpanlara ayrılmasının teorik olarak 350.000 cat kübit kullanılarak dört günde yapılabileceğini gösteren önceki hesaplamalara atıfta bulundu. “Aynı donanım varsayımları altında, bu makalede önerilen iyileştirmelerin bu sayıyı 100.000 cat kübitin altına ve yedi günlük hesaplamaya düşüreceğini tahmin ediyoruz” dediler.
Alice ve Bob, sonuçların kedi kubitlerinin klasik LDPC kodlarıyla kombinasyonunun büyük ölçekli bir kuantum bilgisayar için uygun bir mimari ürettiğini gösterdiğini söyledi. Şirket, mimarinin, mantıksal geçitleri uygulamaya yönelik protokolleri optimize ederek veya donanım düzeyinde kedi kubitlerinin tasarımını geliştirmeye devam ederek daha da geliştirilebileceğini söyledi.
Boston Consulting Group’un ortağı ve yöneticisi Jean-François Bobier, “Kuantum hesaplama değerinin %90’ından fazlası, şu anda anlamlı hesaplamalardan uzun yıllar uzakta olan güçlü hata düzeltmesine bağlı” dedi. “Alice ve Bob’un birleşik yenilikleri, düzeltmeyi büyüklük sırasına göre geliştirerek, günümüzün olgunlaşmış donanım teknolojisinde sektörle ilgili mantıksal kübitler sunabilir.”
Kuantum durumu Rapor ayrıca maliyetin potansiyel bir engel olduğunu da vurguladı. Raporun yazarları, diğer yüksek performanslı bilgi işlem sistemleriyle karşılaştırıldığında kuantum hesaplama süresinin yüksek maliyetinin, yaygın olarak benimsenmesinin önünde bir engel oluşturduğunu belirtti.
IQM Quantum Computers’ın CEO’su ve kurucu ortağı Jan Goetz şunları söyledi: “Şirketler kuantum yol haritalarını başarıyla yayınlayıp takip ettikçe 2023, daha büyük kübit sayıları ve ilk hata düzeltmeleriyle sonuçlanan istikrarlı bir teknolojik ilerleme yılıydı.
“Ancak algoritmik taraf daha az öngörülebilir olmaya devam ediyor. İşlemcileri ölçeklendirmek büyük ölçüde bir mühendislik sorunu olsa da, yazılım iyileştirmeleri için zaman çizelgelerini tahmin etmek daha çok donanımın ilerlemesine bağlıdır.”