Hvad IonQ hævder at have bevist
IonQ testede en ny fejlkorrektionsdekoder mod simulerede kvantekredsløb op til 408 logiske qubits ved brug af en almindelig standard-CPU fra hylden. Firmaet offentliggjorde resultatet den 22. september og kaldte det branchens første ende-til-ende realtids-kvantefejldekoder. På tværs af mere end 31,5 millioner enkelte kvanteoperationer, hvad IonQ kalder MegaQuOp-skala, tilføjede dekoderen kun 0,02 procent behandlingsforsinkelse.
Afkodning er den klassiske halvdel af kvantefejlkorrektion: en kvanteprocessor genererer en konstant strøm af fejlsignaler, og en separat computer skal fortolke og rette dem hurtigt nok til, at maskinen fortsætter med at køre. IonQs dobbeltdekoder-arkitektur holdt det tempo løbende gennem 88 simulerede hukommelsesblokke og magic factories.
Hvorfor den klassiske side bekymrede ingeniører
Kvanteingeniører har længe peget på den klassiske side af fejlkorrektion som et sandsynligt loft for, hvor stor en fejltolerant maskine kan blive. Hver ekstra logisk qubit mangedobler mængden af fejldata, en dekoder skal behandle, og leverandører har generelt antaget, at det at følge med i stor skala ville kræve specialbyggede dekoderchips, tilpassede FPGA'er eller dedikerede ASIC'er, hver med sin egen omkostning og ingeniørrisiko oven i selve kvantehardwaren.
Ifølge IonQs fremstilling holdt den samme standard-CPU sit tal på 0,02 procent overhead, uanset om den fulgte et lille kredsløb eller den fulde simulering med 408 logiske qubits. John Gamble, firmaets vicepræsident for arkitektur, sagde, at resultatet afspejler ingeniørmål om 'tid til løsning, omkostning til løsning og energi til løsning'. Nicolas Delfosse, IonQs leder af kvanteforskning, kaldte det en vigtig milepæl at validere realtidsafkodning på tværs af hundredvis af logiske qubits og millioner af operationer.
Hvad der stadig mangler uafhængigt bevis
Tallet 408 logiske qubits beskriver en simuleret benchmark. Kredsløbene stod i stedet for de fejlsyndromer, en maskine af den størrelse til sidst ville producere, og IonQs fysiske hardware er i dag stadig langt mindre end det. Firmaet skal stadig vise, at samme dekoder klarer sig mod fejlrater fra rigtige chips, der kører i den skala, i stedet for modellerede værdier.
Dækningen af resultatet bærer indtil videre kun IonQs egen stemme. Fagpressen, der omtalte det den 23. september, indeholdt hverken uafhængig analytikerbekræftelse eller vurdering fra konkurrerende leverandører. Én virksomheds fremstilling af sin egen simulerede benchmark er et reelt datapunkt, og det er også den slags påstand, der først for alvor prøves, når eksterne laboratorier selv kan køre den.
Læsningen for virksomheder, der følger kvantefrister
Migreringsplaner bygget omkring NIST's post-kvante-kryptografistandarder har generelt behandlet klassisk hardware-overhead som en af flere åbne ingeniørrisici, der kunne skubbe leverandørers køreplaner længere ud. IonQs dekoderpåstand adresserer netop den risiko på sin egen køreplan og giver dermed også den bredere branche, der forfølger lignende arkitekturer, et referencepunkt for samme spørgsmål.
| Hvad der ændrede sig | Før denne påstand | Efter IonQs test |
|---|---|---|
| Klassisk afkodningsoverhead ved skalering | Antaget at vokse med antallet af qubits | Holdt sig på 0,02 procent forsinkelse op til 408 simulerede logiske qubits |
| Hardware nødvendig til afkodning | Bredt antaget at kræve specialbyggede ASIC'er eller FPGA'er | En enkelt standard-CPU fra hylden |
| Uafhængig verifikation | Ikke relevant | Ingen endnu; påstanden hviler på IonQs egen fremstilling |
Den midterste række beskriver, hvad en standard-CPU gjorde i denne konkrete test, udført af firmaet, der byggede den. Europas egne kvantechampions, heriblandt franske Pasqal og Barcelona Supercomputing Center i Spanien, står over for det samme skaleringsspørgsmål på vej mod fejltolerance, og dette resultat giver udenforstående et nyttigt referencepunkt til at vurdere sammenlignelige påstande fra enhver leverandør.
Hvad der sker nu
IonQ siger, at resultatet understøtter firmaets køreplan fra nutidens systemer, tæt på 256 fysiske qubits, mod platforme bygget til at styre tusindvis af qubits. Den næste rigtige test lader samme dekoder møde fejlsyndromer fra fysisk hardware i stor skala, med de fejlrater, en kørende processor rent faktisk producerer, i stedet for modellerede værdier.
Enhver, der vurderer en kvanteleverandørs tidsplan til indkøb, kryptomigreringsplanlægning eller bestyrelsesrapportering, kan behandle dette, som fagpressen gjorde det den 23. september: én virksomheds fremstilling af testen af én komponent, værd at følge og værd at tjekke igen, når uafhængige hardwaretest findes.
Læs videre: Cornells Gasskift Åbner Fabrikken For Qubits | Tysklands Nye Kvantecomputer Har Ikke Brug For Dybfrost
