Der erste Quantenchip -Ocelot von Amazon, der die Kosten für die Korrektur der Quantenfehler um 90% senkt
Nachdem Google und Microsoft Quantum Computing -Chips veröffentlicht hatten, hat Amazon kürzlich auch seinen Quantum Computing -Chip -Ocelot der ersten Generation veröffentlicht, der erstmals eine skalierbare Boson -Fehlerkorrekturarchitektur erzielte, wodurch die Kosten für die Korrekturkorrektur der Quantenfehler um 90%gesenkt wurde.
Es wird berichtet, dass der Ocelot -Chip gemeinsam vom Amazon AWS Quantum Computing Center und des California Institute of Technology entwickelt wurde. Die Kerntechnologie ist die Einführung der "Cat Qubit" -Architektur.Dieser Name stammt aus dem Gedankenexperiment "Schwr Ö Dinger's Cat", dessen Kern darin besteht, den Quantum -Überlagerungszustand der supraleitenden Mikrowellenozillatoren zu verwenden, um Informationen zu speichern.Im Gegensatz zu herkömmlichen Transmon -Qubits verringern Katzenqubits die Bit -Flip -Fehlerrate exponentiell, indem die Anzahl der Photonen im Oszillator erhöht wird, während Phasenflip -Fehler durch wiederholte Codierung unterdrückt werden.
Oscar Paynt, Direktor von Quantenhardware bei Amazon AWS, ist der Ansicht, dass die größte Herausforderung derzeit nicht nur darin besteht, mehr Qubits zu bauen, sondern sie auch zuverlässig zu arbeiten.Die Herstellung praktischer Quantencomputer erfordert die Priorisierung der Quantenfehlerkorrektur.Daher hat Ocelot von Anfang an die Fehlerkorrektur in die Systemarchitektur integriert, wodurch ein positiver Zyklus der Verbesserung der Fehlerkorrektureffizienz und der Reduzierung der Hardwarekosten durch Materialoptimierung und Schaltkreisinnovation bildet.
Amazon erklärte, dass Quantencomputer in der Umgebung äußerst empfindlich gegenüber kleinen Veränderungen oder "Rauschen" sind, wie Vibrationen, Temperaturschwankungen, elektromagnetische Interferenzen von Mobiltelefonen und sogar kosmische Strahlen aus dem Weltraum, was dazu führen kann, dass Quantenbits von Quantendaaten abgelöst werden und zu Fehlern der Quantenberechnung führen.Daher beruhen Quantencomputer stark auf die Quantenfehlerkorrektologie, die Quanteninformationen aus Umgebungsstörungen isoliert, indem sie sie in Form von "logischen Qubits" in mehrere physische Qubits codiert.
Der aktuelle Ocelot -Chip befindet sich noch in der Prototypstufe und enthält 5 Katzenqubits und 4 Hilfsbits, hauptsächlich zur Überprüfung der Quantenspeicher- und Fehlerkorrekturfunktionen.Amazon plant, auf weitere Qubits zu expandieren, logische Gate -Operationen zu implementieren und die Kombination mit Fehlerkorrektechnologien wie Oberflächencode im nächsten Schritt zu untersuchen.
Paynt wies darauf hin, dass "aufgrund der erheblichen Verringerung der Ressourcen, die für die Fehlerkorrektur erforderlich sind, die Kosten von Quantenchips, die in Zukunft auf der Grundlage der Ocelot-Architektur basieren, nur ein Fünftel der vorhandenen Lösungen betragen können, und praktische Quantencomputer werden bis zu fünf Jahre im Voraus hergestellt, und wertvolles Quantum-Computer wird innerhalb von zehn Jahren erreicht."Das Forschungsteam schätzt, dass die Ressourcen, die zur Entwicklung reifer Quantencomputer mit Ocelot erforderlich sind, nur ein Zehntel der Standard -Quantenfehlerkorrekturmethoden sind.
Oscar Paynt, Direktor von Quantenhardware bei Amazon AWS, ist der Ansicht, dass die größte Herausforderung derzeit nicht nur darin besteht, mehr Qubits zu bauen, sondern sie auch zuverlässig zu arbeiten.Die Herstellung praktischer Quantencomputer erfordert die Priorisierung der Quantenfehlerkorrektur.Daher hat Ocelot von Anfang an die Fehlerkorrektur in die Systemarchitektur integriert, wodurch ein positiver Zyklus der Verbesserung der Fehlerkorrektureffizienz und der Reduzierung der Hardwarekosten durch Materialoptimierung und Schaltkreisinnovation bildet.
Amazon erklärte, dass Quantencomputer in der Umgebung äußerst empfindlich gegenüber kleinen Veränderungen oder "Rauschen" sind, wie Vibrationen, Temperaturschwankungen, elektromagnetische Interferenzen von Mobiltelefonen und sogar kosmische Strahlen aus dem Weltraum, was dazu führen kann, dass Quantenbits von Quantendaaten abgelöst werden und zu Fehlern der Quantenberechnung führen.Daher beruhen Quantencomputer stark auf die Quantenfehlerkorrektologie, die Quanteninformationen aus Umgebungsstörungen isoliert, indem sie sie in Form von "logischen Qubits" in mehrere physische Qubits codiert.
Der aktuelle Ocelot -Chip befindet sich noch in der Prototypstufe und enthält 5 Katzenqubits und 4 Hilfsbits, hauptsächlich zur Überprüfung der Quantenspeicher- und Fehlerkorrekturfunktionen.Amazon plant, auf weitere Qubits zu expandieren, logische Gate -Operationen zu implementieren und die Kombination mit Fehlerkorrektechnologien wie Oberflächencode im nächsten Schritt zu untersuchen.
Paynt wies darauf hin, dass "aufgrund der erheblichen Verringerung der Ressourcen, die für die Fehlerkorrektur erforderlich sind, die Kosten von Quantenchips, die in Zukunft auf der Grundlage der Ocelot-Architektur basieren, nur ein Fünftel der vorhandenen Lösungen betragen können, und praktische Quantencomputer werden bis zu fünf Jahre im Voraus hergestellt, und wertvolles Quantum-Computer wird innerhalb von zehn Jahren erreicht."Das Forschungsteam schätzt, dass die Ressourcen, die zur Entwicklung reifer Quantencomputer mit Ocelot erforderlich sind, nur ein Zehntel der Standard -Quantenfehlerkorrekturmethoden sind.