குவாண்டம் கணிப்பொறி துறையில் ஒரு வரலாற்றுச் சிறப்புமிக்க சாதனையாக, தெற்குக் கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகம் மற்றும் ஜான்ஸ் ஹாப்கின்ஸ் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த ஆராய்ச்சியாளர்கள், இந்த துறையின் 'புனிதக் கோடாரம்' எனக் கருதப்படும் சாதனையை அடைந்துள்ளனர்: நிபந்தனையற்ற எக்ஸ்போனென்ஷியல் குவாண்டம் வேக விரைவாக்கம்.
USC-யில் வித்தர்பி பொறியியல் பேராசிரியர் டேனியல் லிடார் தலைமையிலான இந்த குழு, IBM-இன் இரண்டு 127-க்யூபிட் ஈகிள் குவாண்டம் புராசஸர்களை பயன்படுத்தி, சைமனின் பிரச்சினையின் ஒரு மாறுபாட்டை தீர்த்துள்ளது. இது, ஷோரின் ஃபாக்டரிங் அல்காரிதத்திற்கு முன்னோடியான கணிதப் பிரச்சினையாகக் கருதப்படுகிறது. இவர்களின் முடிவுகள் 2025 ஜூன் 5ஆம் தேதி Physical Review X-ல் வெளியிடப்பட்டன.
"நாங்கள் காட்டியுள்ள எக்ஸ்போனென்ஷியல் வேக விரைவாக்கம், முதல் முறையாக நிபந்தனையற்றதாக இருப்பதால், இந்த செயல்திறன் வேறுபாட்டை மீண்டும் மாற்ற முடியாது," என லிடார் விளக்குகிறார். இந்த வேக விரைவாக்கம் "நிபந்தனையற்றது" என்பதற்குக் காரணம், இது பாரம்பரிய அல்காரிதங்களைப் பற்றிய எந்த நிரூபிக்கப்படாத கருதுகோள்களையும் சார்ந்திருக்கவில்லை; இது முந்தைய குவாண்டம் முன்னிலை உரிமைகள் போலல்ல.
இந்த முன்னேற்றத்தை அடைய, ஆராய்ச்சியாளர்கள் மேம்பட்ட பிழை குறைத்தல் நுட்பங்களை, குறிப்பாக டைனமிக்கல் டிகப்பிளிங் மற்றும் அளவீட்டு பிழை குறைத்தலை பயன்படுத்தினர். இவை, தற்போதைய குவாண்டம் ஹார்ட்வேர் இயற்கையான சத்தத்தையும் பொருட்படுத்தாமல், குவாண்டம் ஒற்றுமையை பாதுகாக்கவும், முடிவுகளின் துல்லியத்தை மேம்படுத்தவும் உதவின.
எக்ஸ்போனென்ஷியல் வேக விரைவாக்கம் என்பது, ஒவ்வொரு கூடுதல் மாறிலியிலும், குவாண்டம் மற்றும் பாரம்பரிய அணுகுமுறைகளுக்கிடையிலான செயல்திறன் வித்தியாசம் இரட்டிப்பாகும் என்பதாகும். குவாண்டம் புராசஸர்களின் தரமும் அளவும் தொடர்ந்து மேம்படுவதால், இந்த முன்னிலை இன்னும் தெளிவாக அதிகரிக்கும்.
"இந்த முடிவுக்கு நடைமுறை பயன்பாடுகள் இல்லை; இது ஊக விளையாட்டுகளை வெல்வதைத் தவிர்க்க முடியாது" என லிடார் எச்சரிக்கையுடன் கூறினாலும், இந்த சாதனை, சில பணிகளில் குவாண்டம் கணிப்பொறிகள் பாரம்பரிய கணிப்பொறிகளைத் துல்லியமாக மிஞ்ச முடியும் என்பதை நிரூபிக்கிறது. இது, குவாண்டம் கணிப்பொறியின் கோட்பாட்டு வாக்குறுதியை உறுதிப்படுத்துவதுடன், முன்பு கோட்பாட்டிலேயே இருந்த பயன்பாடுகளுக்கு கதவைத் திறக்கிறது; இது குறியாக்கம் முதல் பொருட்கள் அறிவியல் வரை பல துறைகளில் புரட்சியை ஏற்படுத்தும்.
2021-இல் அறிமுகமான IBM-இன் 127-க்யூபிட் ஈகிள் புராசஸர், குவாண்டம் ஹார்ட்வேர் வளர்ச்சியில் ஒரு முக்கியக் கட்டமாகும். இது 100-க்யூபிட் தடையை முறியடித்த முதல் குவாண்டம் புராசஸராகும்; இதன் மூலம், பாரம்பரிய கணிப்பொறிகளில் குவாண்டம் நிலைகளை நம்பகமாக ஒப்பிட முடியாத நிலைக்கு குவாண்டம் கணிப்பொறிகள் சென்றுள்ளன.