İçeriğe geç
English

Google · Çip ve donanım · Araştırma

Google, “sihirli durum” darboğazına karşı yöntemini Willow çipinde ilk kez gösterdi

Yayın: 22 kaynakEnglish

Google, “sihirli durum” darboğazına karşı yeni yöntemini ilk kez çipte denedi

Google Quantum AI, 2024’te kâğıt üzerinde önerdiği “sihirli durum yetiştirme” (magic state cultivation) yöntemini Willow çipinde çalıştırdı; makale 15 Ekim’de Science’ta yayımlandı. Sihirli durumlar, kuantum bilgisayara asıl gücünü veren işlemlerde harcanıyor ve kullanışlı bir makine milyonlarca, hatta trilyonlarcasını isteyebilir.

Eski yöntem çok pahalı; yenisi kusurlu denemeleri baştan eliyor

Standart yöntem “damıtma”, çok sayıda kusurlu durumu tek bir temiz duruma dönüştürüyor ama çok sayıda kübit ve zaman harcıyor. Google’ın aktardığı bazı tahminlere göre bir kuantum bilgisayarın kapasitesinin %95’e kadarı yalnızca bu işe gidebilir. Yetiştirmede ise tek bir durum küçük bir kod içinde defalarca kontrol ediliyor, kusurlu çıkan her deneme atılıyor.

Sonuç: yetiştirilen durumlarda 40 kat daha az hata

Yetiştirilen durumlar, bu işlemden geçmemiş durumlara göre yaklaşık 40 kat daha az hata içerdi; sadakatleri en az %99,99, yani yaklaşık 10.000’de 1 hata. Ekip ayrıca hazırlanan durumu küçük koddan daha büyük ve kullanışlı bir koda taşıdı; Google bunu bir “ilke kanıtı” deneyi olarak tanımlıyor.

Ama bu sonuç, denemelerin yalnızca %8’i için geçerli

%99,99 sadakat, bütün kontrollerden geçen yaklaşık %8’lik denemelerde ölçüldü; geri kalan %92 ayıklandı. 40 katlık fark, yetiştirme olmadan hazırlanan durumla kıyaslandığında geçerli; işlemcinin genel başarımını değil, durum hazırlama adımını kapsıyor. Makaleye göre bu düzey, iyon tuzaklı sistemlerdeki son sonuçlara benziyor.

Bu, şifre kırabilen bir kuantum bilgisayar demek değil

Deneyde Willow’un 105 kübitinin en fazla 54’ü kullanıldı. RSA-2048 şifresini kırmak için bu durumlardaki hatanın bugünkünden yaklaşık 1 milyon kat düşmesi gerekiyor. Yöntemin teorisini yazanlardan Craig Gidney de son aşama için yaklaşık 500 kübitlik bir kod gerektiğini ve bunun çipe henüz sığmadığını yazdı.

Kaynaklar

  1. Google (blog), “Bringing the magic: Google breaks open a bottleneck in quantum computing”, Google Quantum AI'ın duyurusu: Willow'da sihirli durum yetiştirme, yetiştirilmemiş duruma göre ~40 kat az hata ve %99,99 mantıksal sadakat, (blog.google)
  2. Science, “Magic state cultivation on a superconducting quantum processor”, Hakemli makale: hata 40 kat azaldı, sadakat en az 0,9999(1); denemelerin yalnızca %8'i tutuldu, (science.org)
  3. arXiv, “Magic state cultivation on a superconducting quantum processor (arXiv:2512.13908)”, Makalenin açık erişimli ön baskısı (CC BY 4.0); 05 slaytındaki grafik buradan, (arxiv.org)
  4. arXiv, “Magic state cultivation: growing T states as cheap as CNOT gates”, Gidney, Shutty ve Jones'un yöntemi ilk kez önerdiği teori makalesi, (arxiv.org)
  5. arXiv, “Universal Quantum Computation with ideal Clifford gates and noisy ancillas”, Bravyi ve Kitaev'in sihirli durum ve damıtma kavramını ortaya koyduğu makale; Google'ın "20 yıl" vurgusunun başlangıcı, (arxiv.org)
  6. Google Quantum AI (YouTube), “Demonstrating Magic State Cultivation on the Willow Processor | Google Quantum AI”, Emma Rosenfeld'in deneyi anlattığı resmî video (02-04 slaytlarındaki video), (youtube.com)
  7. Scientific American, “Google’s quantum Willow chip may be able to grow ‘magic states’”, Duke'tan Kenneth Brown: yöntem pratikte çalışıyor ama denemelerin %92'si atılıyor; deneyde 54/105 kübit, (scientificamerican.com)
  8. The Quantum Insider, “Google Demonstrates Method to Cut Errors in Quantum Computing’s ‘Magic States’”, 40 katın tüm işlemciyi değil yalnızca durum hazırlamayı kapsadığını aktarıyor, (thequantuminsider.com)
  9. ScienceAlert, “Google’s Quantum Computer Just Achieved a Major Breakthrough With ‘Magic States’”, Damıtma ile yetiştirme farkını sera benzetmesiyle anlatıyor, (sciencealert.com)
  10. The Block, “Google demonstrates quantum computing breakthrough as observers weigh Q-day implications”, Kripto tarafı: yakın bir tehdit yok, ama önceki kaynak tahminleri daha inandırıcı hale geldi, (theblock.co)
  11. Decrypt (Yahoo Tech), “Google Says It Just Cracked One of Quantum Computing’s Biggest Bottlenecks”, RSA-2048 için sihirli durumların bugünkünden yaklaşık bir milyon kat temiz olması gerektiğini hatırlatıyor, (tech.yahoo.com)
  12. arXiv, “Breaking even with magic: demonstration of a high-fidelity logical non-Clifford gate”, Quantinuum'un iyon tuzağındaki sihirli durum sonucu; "rekor" iddiası için kıyas noktası, (arxiv.org)
  13. arXiv, “How to factor 2048 bit RSA integers with less than a million noisy qubits”, Gidney'nin tahmini: RSA-2048 bir milyondan az kübitle kırılabilir; tasarrufun bir kısmı yetiştirme yönteminden, (arxiv.org)
  14. Google (blog), “Meet Willow, our state-of-the-art quantum chip”, 105 kübitlik Willow çipinin duyurusu, (blog.google)
  15. Nature, “Quantum error correction below the surface code threshold”, Willow'da kübit sayısı arttıkça hatanın azaldığını gösteren makale, (nature.com)
  16. Sundar Pichai (X), Google CEO'su sonucu videoyla duyurdu, (x.com)
  17. Google Quantum AI (X), Resmî duyuru: yetiştirme olmadan elde edilene kıyasla 40 kat az hata, %99,99 sadakat, (x.com)
  18. Google Quantum AI (X), Durumların standart kodlara aşılandığı "ilke kanıtı" deneyi, (x.com)
  19. News from Google (X), Google'ın üç maddelik özeti ve "20 yıllık darboğaz" vurgusu, (x.com)
  20. Watcher.Guru (X), Haberle ilgili en çok görüntülenen gönderi, 1 milyonu aştı, (x.com)
  21. Craig Gidney (X), Yöntemin teorisini yazanlardan: yapılacak çok iş var, ~500 kübitlik büyük kod henüz çipe sığmıyor, (x.com)
  22. Craig Gidney (X), Teori makalesinin PRX'te hakeme gönderilmeden reddedildiğini paylaştığı anket, (x.com)

Bu haber hakkında

Bu haberde bir hata mı var? [email protected] · Instagram

Kısa link: thejarrus.com/google-sihirli-durum

Bu haberin İngilizcesi: Google demonstrates its fix for the quantum “magic state” bottleneck on its Willow chip

Aynı konuda