En los últimos meses, varias empresas de computación cuántica han publicado su propia hoja de ruta relacionada con qubits lógicos. Las computadoras cuánticas actuales utilizan qubits físicos, que son propensos a errores y de corta duración. Pero codificar múltiples qubits físicos como un único qubit lógico da como resultado un qubit con una tasa de error más baja y una vida útil más larga. Generalmente se acepta que los qubits lógicos son necesarios para lograr una computación cuántica tolerante a fallas.

Los concursantes que actualmente luchan en el espacio qubit lógico (en el orden cronológico de sus anuncios) son IBM Quantum, QuEra Computing, Alice y Bob, y Inflexión. Google y Microsoft también están en el ring con anuncios sin fecha.

IBM Quantum

El 4 de diciembre de 2023, IBM Quantum no apareció en los titulares por una hoja de ruta hacia los qubits lógicos. Esto puede deberse, en parte, a otros anuncios que hicieron en Cumbre cuántica de IBM 2023. Pero también puede deberse, en parte, al hecho de que no utilizan el término "qubits lógicos". Debido a que el término debe definirse, como se simplificó demasiado anteriormente, se centran simplemente en proporcionar la cantidad de qubits que puede usar y la cantidad de puertas que puede ejecutar. Con 15,000 puertas por circuito, el número de qubits a los que se hace referencia pasa de qubits físicos a qubits lógicos.

Informática QuEra

Luego, el 9 de enero de 2024, QuEra Computing inició la tendencia actual de utilizar el término “qubits lógicos” con el anuncio de sus 3 años roadmapa. Tienen entregables programados para cada año de la hoja de ruta. Ven esto como un período de transición hacia una “era de qubits lógicos”, en la que el recuento de qubits lógicos está más allá de la capacidad de simulación de las computadoras clásicas. Su hoja de ruta es la primera en llegar a 100 qubits lógicos.

alicia y bob

Luego, el 23 de enero de 2024, Alice y Bob burlado a hoja de ruta, aunque aún no se ha publicado una hoja de ruta formal. Su énfasis está en reducir la cantidad de qubits físicos que se necesitarán por qubit lógico. Las fidelidades de destino, las operaciones por segundo y la tasa de error lógico provienen de este documento.

Inflexión

Más recientemente, el 8 de febrero de 2024, Infleqtion anunció un 5 años hoja de ruta con entregas programadas en intervalos de 2 años a partir de este año. Su hoja de ruta incluye fidelidades de puerta objetivo y profundidades de circuito.

Google

En una página sin fecha, Google ha publicado a hoja de ruta conducen a un solo qubit lógico, sin embargo, identifican tres hitos más allá de eso. La hoja de ruta culmina con un millón de qubits físicos y un ordenador cuántico con corrección de errores, pero sin especificar el número de qubits lógicos.

Microsoft

Microsoft también tiene una fecha hoja de ruta. Muestra seis fases de desarrollo con un enfoque en operaciones por segundo y tasa de error lógico.

Comparaciones de cada hoja de ruta

Para hacer las comparaciones más desafiantes, no todas las hojas de ruta contienen la misma información. La siguiente tabla consolida la información proporcionada hasta el momento y ordena los entregables cronológicamente. 

Tabla de hoja de ruta que compara las diferentes empresas y sus sistemas qubit lógicos.

Menciones de Honor

Aunque Quantinuum no ha publicado una hoja de ruta ni ha mostrado una hoja de ruta, han estado utilizando pequeñas cantidades de qubits lógicos para ejecutar algoritmos, específicamente el cálculo de hidrógeno molecularLa energía del estado fundamental y la solución de un solo bit. adición problema, este último en colaboración con QuTech y la Universidad de Stuttgart. Amazon Web Services tampoco ha publicado una hoja de ruta, pero sí anunció que están desarrollando una computadora cuántica con corrección de errores.

Conclusión: cada hoja de ruta es diferente

El único análisis no controvertido podría ser que no hay consenso sobre cuáles son las métricas más importantes. Todos los datos de la tabla provienen directamente de los respectivos proveedores, lo que le permite ver lo que cada proveedor ha elegido poner a disposición del público. Algunos de los datos permiten especular sobre algunos de los valores “na”, pero esos valores, por alguna razón, no se han proporcionado de manera definitiva. Además, ofrecer especulaciones puede ir en contra del mensaje de un proveedor, que deliberadamente quiere restar importancia a una determinada métrica, considerándola sin importancia y queriendo enfatizar otras métricas.

Un uso de la tabla, además de la comparación y la especulación, es comprobar las afirmaciones de utilidad y “ventaja cuántica”. Si alguien afirma sobre el año 202N, esa afirmación tiene que estar respaldada por el hardware que esperamos tener disponible en el año 202N. Ninguna de estas hojas de ruta, por ejemplo, incluye romper el cifrado de Internet. Dicho esto, tres empresas han escrito y proyectan al menos 100 qubits con corrección de errores antes de finales de esta década. Podemos usar esta tabla con una estimación de recursos para determinar lo que podemos esperar ejecutar de manera realista en los próximos años a medida que seguimos cada hoja de ruta.

Brian N. Siegelwax es un diseñador de algoritmos cuánticos independiente y escritor independiente para Dentro de la tecnología cuántica. Es conocido por sus contribuciones al campo de la computación cuántica, particularmente en el diseño de algoritmos cuánticos. Ha evaluado numerosos marcos, plataformas y utilidades de computación cuántica y ha compartido sus conocimientos y hallazgos a través de sus escritos. Siegelwax también es autor y ha escrito libros como “Dungeons & Qubits” y “Choose Your Own Quantum Adventure”. Escribe regularmente en Medium sobre diversos temas relacionados con la computación cuántica. Su trabajo incluye aplicaciones prácticas de la computación cuántica, revisiones de productos de computación cuántica y debates sobre conceptos de computación cuántica.

Categorías:
fotónica, computación cuántica, la investigación

Tags:
alicia y bob, Google, IBM Quantum, Inflexión, Microsoft, cuántico, Quera

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• Fuente: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/the-quantum-roadmap-battle-of-logical-qubits-by-brian-siegelwax/