IQM ने क्लाउड पर उपलब्ध Emerald प्रोसेसर के सभी 54 क्यूबिट को उलझाया

IQM Quantum Computers ने 29 अक्टूबर को घोषणा की कि क्लाउड के ज़रिए उपलब्ध उसके IQM Emerald सिस्टम ने अपनी सुपरकंडक्टिंग चिप के सभी 54 क्यूबिट को एक ही सर्किट में उलझा (entangle) दिया है। Nasdaq पर IQMX के नाम से सूचीबद्ध यह फ़िनिश कंपनी इस परिणाम को इस बात का प्रमाण बताती है कि सभी क्यूबिट के एक साथ काम करने पर भी प्रोसेसर अपनी गुणवत्ता बनाए रखता है, और कहती है कि क्लाउड ग्राहकों को अब पूरी चिप का वही प्रदर्शन मिल रहा है।

क्या घोषित किया गया

इस प्रदर्शन में Greenberger–Horne–Zeilinger (GHZ) अवस्था तैयार की गई, जो बड़े पैमाने पर उलझाव की एक मानक कसौटी है, जिसमें हर क्यूबिट को बाकी सभी क्यूबिट से सहसंबद्ध होना पड़ता है। IQM की घोषणा के अनुसार मापी गई फ़िडेलिटी रीडआउट त्रुटि शमन (REM) के साथ सभी 54 क्यूबिट पर 0.516 और REM के बिना 40 क्यूबिट पर 0.515 रही। दोनों मान 0.500 से ऊपर हैं, जो शोर के बजाय वास्तविक बहु-क्यूबिट उलझाव दिखाने के लिए आम तौर पर इस्तेमाल होने वाली सीमा है।

IQM का कहना है कि अब तक Emerald पर ऐसा ही प्रदर्शन करने वाला उपयोगकर्ता एक एल्गोरिदम में भरोसेमंद रूप से लगभग 30 क्यूबिट ही इस्तेमाल कर पाता था। कंपनी यह भी बताती है कि बड़ी चिप पर होने वाले शोध में अक्सर केवल 10 से 20 क्यूबिट इस्तेमाल होते हैं, भले ही कहीं अधिक उपलब्ध हों।

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तकनीकी विवरण

कंपनी इस सफलता का श्रेय एक स्वचालित अवस्था-निर्माण प्रक्रिया को देती है, जो दो-क्यूबिट गेट चुनते समय उनकी फ़िडेलिटी को क्यूबिट के निष्क्रिय समय के मुकाबले तौलती है, और क्यूबिट तथा गेटों का क्रम दोनों इस तरह चुनती है कि अवस्था बनाते समय निष्क्रिय समय न्यूनतम रहे। IQM के सार्वजनिक बेंचमार्किंग दस्तावेज़ GHZ सर्किट के लिए एक संबंधित "ट्री" विधि का वर्णन करते हैं, जो मौजूदा कैलिब्रेशन डेटा का उपयोग करती है और Emerald जैसे वर्ग-जालक वाले प्रोसेसरों के लिए अनुशंसित है।

IQM के अनुसार यह परिणाम हार्डवेयर और कैलिब्रेशन पर लगभग एक साल के काम पर भी आधारित है, जिसमें नई कैलिब्रेशन पद्धति, बेहतर गेट सेट, और dynamical decoupling तथा क्यूबिट चयन जैसे त्रुटि-घटाने वाले उपकरणों का व्यापक उपयोग शामिल है। कंपनी का कहना है कि इन बदलावों से प्रोसेसर पर क्वांटम ऑपरेशनों की त्रुटि दर 50% तक घट गई।

IQM के मुख्य प्रौद्योगिकी अधिकारी क्रेग सिज़ला (Craig Ciesla) ने कहा, "पूरी चिप को उलझाने का मतलब है कि हर क्यूबिट और उनके बीच का हर कनेक्शन एक ही सर्किट में सही ढंग से काम करे।"

यह क्यों मायने रखता है

GHZ अवस्था पूरे उपकरण की कड़ी परीक्षा है, क्योंकि एक कमज़ोर क्यूबिट या कपलर भी फ़िडेलिटी को सीमा से नीचे ला सकता है। यह दिखाना कि एक व्यावसायिक क्लाउड सिस्टम पूरे आकार पर यह सीमा पार करता है, उन उपयोगकर्ताओं के लिए उपयोगी संकेत है जो सावधानी से चुने गए उपसमूह के बजाय पूरी चिप पर एल्गोरिदम चलाना चाहते हैं। IQM इस परिणाम को किसी भी व्यावसायिक रूप से उपलब्ध क्वांटम कंप्यूटर के लिए बताए गए सबसे मज़बूत परिणामों में से एक कहती है; यह कंपनी का अपना आकलन है।

आगे किस पर नज़र रखें

फ़िडेलिटी का अंतर कम है और 54 क्यूबिट का आंकड़ा रीडआउट त्रुटि शमन पर निर्भर है, इसलिए असली परीक्षा क्लाउड उपयोगकर्ताओं द्वारा स्वतंत्र पुनरुत्पादन होगी। IQM स्वचालित अवस्था-निर्माण को क्वांटम सिस्टम की ट्यूनिंग को स्वचालित करने के व्यापक प्रयास से जोड़ती है, जिसमें AI-आधारित एजेंटिक कैलिब्रेशन का काम भी शामिल है; इस प्रयास के आगे के नतीजों पर नज़र रखना उचित होगा।