Firma zajmująca się obliczeniami kwantowymi Rigetti ogłosiła, że bada nowe eksperymentalne konfiguracje sprzętu, które mogłyby poprawić wydajność jej procesorów kwantowych.
Jak wyjaśniono w poście na blogu, firma wprowadziła trzeci stan energetyczny swoich kubitów, zamieniając je w ten sposób w qutryty. Według Rigettiego pozwala to na manipulowanie znacznie większą ilością informacji, przy jednoczesnej redukcji błędów odczytu nawet o 60%.
„Dostęp do trzeciego stanu naszych procesorów jest przydatny dla badaczy badających najnowocześniejsze obliczenia kwantowe, fizykę kwantową oraz osoby zainteresowane tradycyjnymi algorytmami opartymi na kubitach” – wyjaśniła firma.
Rigetti zapewnia obecnie dostęp do operacji qutrit poprzez Quil-T, jego rozszerzenie na poziomie impulsów do architektury zestawu instrukcji Quil.
Oto qutrit
Bit kwantowy (lub kubit) to najmniejsza jednostka informacji kwantowej, odpowiednik bitu binarnego w klasycznym przetwarzaniu. Jednak w przeciwieństwie do tradycyjnego bitu, kubit może przyjmować wartość jeden, zero lub dowolną wartość pomiędzy nimi poprzez zjawisko zwane superpozycją.
„Kubity są kamieniem węgielnym procesora kwantowego i zostały tak nazwane, ponieważ reprezentują kontinuum złożonych superpozycji dwóch podstawowych stanów kwantowych” – mówi Alex Hill, starszy inżynier systemów kwantowych w Rigetti.
„Część mocy kubitów wynika z ich zdolności do kodowania znacznie większej ilości informacji niż typowy bit: nieskończona tablica stanów od 0 do 1”.
Historycznie rzecz biorąc, badacze próbowali osiągnąć przewagę kwantową (punkt, w którym systemy kwantowe znacznie przewyższają tradycyjne superkomputery), koncentrując się na zwiększeniu liczby kubitów w procesorze kwantowym. Mówiąc najprościej, im większa liczba kubitów, tym potężniejsza maszyna kwantowa.
Na przykład w zeszłym miesiącu IBM zaprezentował rekordowy procesor 127-kubitowy o nazwie Eagle. Sama Rigetti oferuje teraz procesor o pojemności 80 kubitów (Aspen-11), powstały w wyniku połączenia dwóch oddzielnych procesorów o pojemności 40 kubitów.
Jednak Rigetti argumentuje, że dodanie trzeciego stanu do kubitów, tworząc trójpoziomowy system kwantowy oparty na qutritach, stanowi kolejną drogę do poprawy wydajności maszyn kwantowych.
„Dzięki starannie dobranym parametrom odczytu wydajność klasyfikacji może być znacznie lepsza przy wyborze pomiędzy | 2> i | 0>, zamiast domyślnego sortowania pomiędzy | 0> i | 1>”, wyjaśniła firma.
Rigetti mówi, że w przyszłości możliwe będzie nawet przejście na kubity z jeszcze większą liczbą stanów. Jednakże w miarę zmniejszania się ilości energii oddzielającej stany większe od zera i jedynki problemy związane z hałasem i sterowaniem stają się coraz trudniejsze do przezwyciężenia.