Michael est un écrivain de technologie vétéran qui couvre le matériel et les logiciels axés sur les affaires et les consommateurs depuis plus d'une décennie.
Full Bioon | Topic: L'informatique quantiqueThe CIO's guide to Quantum computing Watch NowUn nouvel article académique révèle une tendance inquiétante aux rayons cosmiques à perturber les processeurs informatiques quantiques d'une manière qui peut être presque impossible pour que.
La menace de Beyond the Stars
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What a quantum computer is, and why it needs to be moreIt would be the harbinger of an entirely new medium of calculation, harnessing thepowers of subatomic particles to obliterate the barriers of time in solving incalculable problems.L'un des plus grands obstacles auxquels sont confrontés les ordinateurs quantiques est de traiter la correction des erreurs.Traditionnellement, cela a été le plus souvent géré en regroupant plusieurs qubits, l'équivalent quantique des bits de l'informatique traditionnelle, dans une sorte de comité dans les unités de traitement quantique.Plutôt que le système s'appuyant sur un seul qubit, qui peut être correct ou non, il s'appuie plutôt sur le consensus fourni par un groupe entier de qubits.Cela supprime les valeurs aberrantes erronées et réduit considérablement le taux d'erreur à un point où il est extrêmement peu probable qu'il interfère avec un travail de traitement continu.
Malheureusement, dans une tournure des événements très scientifique, il semble qu'un ennemi invisible de l'espace ne menace la viabilité de cette technologie de correction des erreurs.
L'ennemi invisible (généralement inoffensif)
Les rayons cosmiques sont des faisceaux de particules microscopiques invisibles qui bombardent constamment la Terre à partir de sources aussi loin que les autres galaxies.Ils entrent généralement en collision sans danger avec l'atmosphère de la planète ainsi que les objets en son sein.En fait, vous serez probablement touché par plusieurs d'entre eux en lisant cet article.Heureusement, pour notre tranquillité d'esprit, ils passent généralement complètement inaperçus et ne font absolument aucun mal avant de continuer leur voyage cosmique.Malheureusement pour les développeurs informatiques quantiques, il semble que les processeurs quantiques puissent être loin, beaucoup plus sensibles à ces intrus généralement imperceptibles qu'ils ne le pensaient.
Une vulnérabilité quantique
Dans un article publié dans Nature Physics et couvert par ARS Technica, il a été révélé que l'un de ces rayons typiquement inoffensifs pourrait causer un problème majeur lorsqu'il atteint un processeur quantique opérationnel.Selon les résultats de plusieurs chercheurs travaillant chez Google Quantum AI, une grève des rayons cosmiques sur un noyau informatique quantique opérationnel peut entraîner la formation d'un quasiparticule appelé phonon.
Ces phonons ont la capacité de perturber les opérations en inversant l'état quantique non seulement d'un seul qubit, mais d'un ensemble entièrement enchevêtré de qubits à mesure qu'ils prolifèrent à travers le processeur.Cela signifie qu'une grève pourrait distribuer des erreurs sur un ensemble de qubit entier, annulant essentiellement la protection fournie par la correction d'erreur de type comité mentionnée ci-dessus.
Dans une expérience détaillée dans l'article, les chercheurs de Google ont testé un ensemble de 26 qubits qui étaient connus pour être parmi leurs plus fiables.Cet ensemble a ensuite été laissé dans un état d'inactivité pour 100 microsecondes.Alors que le ralenti, les qubits fiables devraient généralement rester dans leur état actuel.Pour utiliser une analogie informatique binaire traditionnelle, un 1 doit rester un 1, un 0 doit rester un 0.
En moyenne, les 26 Qubits définis en question affichaient un taux d'erreur d'environ 4 qubits qui ont retourné à tort leur état dans la période de test de 100 microsecondes.Ceci est bien dans la capacité de correction d'erreur intégrée à compenser en s'appuyant sur la majorité restante de 22 Qubits.Cependant, lors des frappes de rayons quantiques confirmées, 24 des 26 qubits se sont avérés être retournés à tort à l'état opposé.Ce résultat est bien au-delà de la capacité de correction d'erreur traditionnelle à compenser.Un tel résultat placerait l'ensemble du groupe par erreur et pourrait remettre en question l'ensemble du travail de traitement en question.
À quel point est-ce mauvais?
L'interférence des rayons cosmiques n'a rien de nouveau.Comme ARS l'a noté, ils peuvent également interagir avec les CPU traditionnels en jouant avec les charges électriques sur lesquelles ils comptent pour terminer leurs opérations logiques.Cependant, la structure unique et toujours en développement des processeurs quantiques les rend beaucoup plus sujets à une telle interférence, les recherches de Google indiquant qu'une erreur induite par les rayons cosmiques se produit aussi souvent que toutes les 10 secondes.Cela signifie que les travaux de traitement des heures que la plupart des processeurs quantiques sont chargés pourraient inclure des centaines, voire des milliers d'erreurs, jonchées tout au long de leurs résultats.
Aggraver les choses est le fait que le processeur que ces chercheurs ont utilisé pour leurs tests était plutôt petit.À mesure que le traitement des demandes augmente, la taille du processeur quantique doit également.Mais, plus le processeur est grand, plus il y a de surface pour subir une collision de rayons cosmiques.Il semble que la menace d'erreurs forcées ne deviendra plus que les processeurs quantiques continuent de faire leur chemin vers des applications pratiques.
Ne pouvons-nous pas construire des boucliers de déflecteur ou quelque chose?
Malheureusement, il n'y a aucun moyen pratique de bloquer de manière fiable ces voyageurs problématiques et intergalactiques.Ils se déplacent à presque la vitesse de la lumière, après tout.Cependant, comme l'a souligné ARS Technica, certaines solutions de contournement intelligentes ont déjà été développées pour aider des appareils comme l'équipement d'imagerie astronomique à faire face à l'interférence des rayons quantiques.Bien que l'article n'explore pas spécifiquement la viabilité de ces solutions potentielles, elles semblent indiquer que le problème de l'interférence des rayons cosmiques est surmontable.
