குவாண்டம் கணினித் துறையில் ஒரு மைல்கல்லாக, ஆராய்ச்சியாளர்கள் நீண்ட காலமாக எதிர்பார்க்கப்பட்ட 'புனிதக் கோல்' சாதனையை — எந்த விதமான முன்கூட்டிய நிபந்தனைகளும் இல்லாமல், பாரம்பரிய கணினிகளை விட எக்ஸ்போனென்ஷியல் வேகத்தில் செயல்பட முடியும் என்பதை — வெற்றிகரமாக நிரூபித்துள்ளனர்.
Physical Review X என்ற அறிவியல் இதழில் வெளியான இந்த முன்னேற்ற ஆய்வை, தென்னிந்திய கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகத்தின் பேராசிரியர் டேனியல் லிடார் தலைமையில் USC மற்றும் ஜான்ஸ் ஹாப்கின்ஸ் பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் இணைந்து நடத்தியுள்ளனர். குழு, IBM நிறுவனத்தின் சக்திவாய்ந்த 127-க்யூபிட் ஈகிள் குவாண்டம் புராசஸர்களை பயன்படுத்தி, 'Simon’s problem' எனப்படும் கணிதப் புதிரின் மாற்றுவகையை தீர்த்துள்ளனர். இந்தப் புதிர், Shor’s factoring algorithm-க்கு முன்னோடியாக கருதப்படுகிறது.
"எக்ஸ்போனென்ஷியல் வேக மேம்பாடு என்பது, குவாண்டம் கணினிகளில் எதிர்பார்க்கப்படும் மிக முக்கியமான சாதனை," என USC-யில் Viterbi பேராசிரியராக உள்ள லிடார் விளக்குகிறார். இந்த சாதனையின் சிறப்பு என்னவென்றால், இந்த வேக மேம்பாடு 'நிபந்தனையற்றது' — அதாவது, பாரம்பரிய கணினி வழிமுறைகள் குறித்த எந்த நிரூபிக்கப்படாத கருதுகோள்களையும் சார்ந்திருக்கவில்லை.
குவாண்டம் கணினியின் மிகப்பெரிய சவாலான 'சத்தம்' (noise) அல்லது கணிப்புப் பிழைகளை, குழு பல்வேறு மேம்பட்ட பிழை குறைப்பு நுட்பங்களை பயன்படுத்தி சமாளித்துள்ளது. இதில், dynamical decoupling, transpilation optimization மற்றும் measurement error mitigation போன்ற நுட்பங்கள் பயன்படுத்தப்பட்டு, குவாண்டம் புராசஸர்கள் கணிப்பை முடிக்கும் வரை நிலைத்திருக்கச் செய்யப்பட்டது.
இந்தக் குறிப்பிட்ட சாதனை, உடனடி நடைமுறை பயன்பாடுகள் இல்லையென்றாலும், குவாண்டம் கணினியின் கோட்பாட்டு வாக்குறுதியை உறுதிப்படுத்துகிறது என்று லிடார் கூறுகிறார். "நாங்கள் நிரூபித்த எக்ஸ்போனென்ஷியல் வேக மேம்பாடு, முதன்முறையாக, நிபந்தனையற்றது என்பதால், இந்த செயல்திறன் வேறுபாட்டை மீண்டும் மாற்ற முடியாது," என அவர் குறிப்பிடுகிறார்.
இந்த சாதனை, IBM தனது குவாண்டம் திட்டப் பாதையில் முன்னேறிக் கொண்டிருக்கும்போது வந்துள்ளது. சமீபத்தில், 2029-க்குள் பெரிய அளவிலான, பிழைத் தாங்கும் குவாண்டம் கணினி ஒன்றை உருவாக்க திட்டம் அறிவிக்கப்பட்டுள்ளது. மேலும், quantum low-density parity check (qLDPC) எனப்படும் புதிய பிழை திருத்தும் முறையை IBM உருவாக்கியுள்ளது. இது, நடைமுறை குவாண்டம் கணினிக்கு தேவையான வளங்களை கணிசமாக குறைக்கக்கூடும்.
செயற்கை நுண்ணறிவு மற்றும் கணிப்புப் புலங்களுக்கு, இந்த முன்னேற்றம், குவாண்டம் கணினி கோட்பாட்டு வாய்ப்பிலிருந்து நடைமுறை உண்மைக்கு மாறிக் கொண்டிருக்கிறது என்பதை சுட்டிக்காட்டுகிறது. குவாண்டம் கணினிகள் தொடர்ந்து பெரிதாகி, பிழை விகிதங்கள் குறையும்போது, பாரம்பரிய கணினிகளால் தீர்க்க முடியாத சிக்கலான AI மாதிரிகள், மேம்பாட்டு பிரச்சனைகள் மற்றும் உருவகப்படுத்தல்களுக்கு எக்ஸ்போனென்ஷியல் வேகத்தில் செயல்படும் திறனை வழங்கும்.