ชิปควอนตัม Willow ของ Google ทำลายสถิติการลดอัตราความผิดพลาดได้สำเร็จ

การประมวลผลเชิงควอนตัมมีข้อจำกัดด้านอัตราความผิดพลาดที่เพิ่มขึ้นตามจำนวนคิวบิตมาเป็นเวลานาน แต่ล่าสุด Google ได้สร้างความสำเร็จครั้งสำคัญที่อาจเปลี่ยนโฉมหน้าอนาคตของเทคโนโลยีการประมวลผลเชิงควอนตัม โดยโปรเซสเซอร์ควอนตัมรุ่นล่าสุดที่มีชื่อว่า Willow ได้แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการลดข้อผิดพลาดในการคำนวณในขณะที่เพิ่มขนาดการประมวลผล ซึ่งเป็นความสำเร็จที่นักวิจัยพยายามค้นหามาเกือบ 30 ปี

ความสำเร็จประวัติศาสตร์ในการลดความผิดพลาด

โปรเซสเซอร์ควอนตัม Willow ของ Google ประสบความสำเร็จในการทำลายข้อจำกัดที่นักวิจัยเรียกว่า below threshold milestone โดยสามารถลดอัตราความผิดพลาดในขณะที่เพิ่มจำนวนคิวบิต ชิปนี้มีคิวบิตทางกายภาพ 105 ตัว ซึ่งถือเป็นการพัฒนาที่ก้าวกระโดดจากรุ่นก่อนหน้าอย่าง Sycamore ที่มีเพียง 49 คิวบิต ความสำเร็จนี้ถือเป็นก้าวสำคัญสู่การสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้งานได้จริงและมีความน่าเชื่อถือ

• ข้อมูลจำเพาะของโปรเซสเซอร์:
  • ชื่อ: Willow
  • จำนวนคิวบิตทางกายภาพ: 105 คิวบิต
  • รุ่นก่อนหน้า ( Sycamore ): 49 คิวบิต
  • ประสิทธิภาพ: ทำงานเสร็จภายในเวลาประมาณ 5 นาที เทียบกับซูเปอร์คอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมที่ต้องใช้เวลา 1,025 ปี

พลังการประมวลผลที่ไม่เคยมีมาก่อน

ความสามารถในการประมวลผลของ Willow นั้นน่าทึ่งอย่างยิ่ง ตามรายงานของแผนกควอนตัมคอมพิวติ้งของ Google ระบุว่า โปรเซสเซอร์นี้สามารถประมวลผลงานบางอย่างได้ภายในเวลาประมาณ 5 นาที ในขณะที่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมที่ทรงพลังที่สุดในโลกต้องใช้เวลาถึง 1025 ปีในการแก้ปัญหาเดียวกัน ความเร็วที่เหนือกว่านี้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยีการประมวลผลเชิงควอนตัม

นวัตกรรมทางเทคนิค

ความสำเร็จครั้งนี้อยู่ที่ความสามารถของ Willow ในการรักษาความเชื่อมโยงควอนตัมในขณะที่เพิ่มขนาดระบบ โดยปกติคอมพิวเตอร์ควอนตัมจะเผชิญกับอัตราความผิดพลาดที่เพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มคิวบิต แต่สถาปัตยกรรมใหม่ของ Google สามารถทำลายรูปแบบนี้ได้ ชิปนี้ใช้วงจรตัวนำยิ่งยวดที่ถูกรักษาไว้ในอุณหภูมิที่เย็นกว่าอวกาศลึกเพื่อสร้างและควบคุมคิวบิต ทำให้การดำเนินการควอนตัมมีเสถียรภาพมากขึ้น

• ความสำเร็จด้านเทคนิคที่สำคัญ:
  • การสาธิตครั้งแรกของอัตราความผิดพลาดที่ "ต่ำกว่าเกณฑ์"
  • ประสบความสำเร็จในการลดข้อผิดพลาดในขณะที่เพิ่มจำนวนคิวบิต
  • รักษาความเชื่อมโยงควอนตัมได้ในระบบที่มีขนาดใหญ่ขึ้น

ผลกระทบในอนาคต

ความก้าวหน้านี้เป็นก้าวสำคัญสู่การประยุกต์ใช้การประมวลผลควอนตัมในทางปฏิบัติ ความสามารถในการขยายระบบควอนตัมในขณะที่รักษาอัตราความผิดพลาดให้ต่ำอาจเร่งการพัฒนาในด้านต่างๆ เช่น วิทยาศาสตร์วัสดุ การค้นพบยา และปัญหาการหาค่าที่เหมาะสมที่ซับซ้อน ความสำเร็จของ Google กับ Willow แสดงให้เห็นว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่สามารถแก้ปัญหาในโลกแห่งความเป็นจริงอาจใกล้เคียงความเป็นจริงมากกว่าที่เคยคิดไว้

ผลกระทบต่ออุตสาหกรรม

ความสำเร็จนี้ทำให้ Google ก้าวขึ้นสู่แนวหน้าของการพัฒนาการประมวลผลควอนตัม ร่วมกับผู้เล่นรายใหญ่รายอื่นๆ อย่าง IBM และ IonQ เมื่อเทคโนโลยีนี้พัฒนาขึ้นเรื่อยๆ เราคาดว่าจะเห็นการแข่งขันและนวัตกรรมที่เพิ่มขึ้นในวงการประมวลผลควอนตัม ซึ่งอาจนำไปสู่การค้นพบที่สำคัญอื่นๆ ในอนาคตอันใกล้