Sandia اور Quantinuum نے "لاجیکل GST" سے ایک لاجیکل کیوبٹ کے گیٹ سیٹ کی مکمل خصوصیت بندی کی

Sandia National Laboratories اور Quantinuum کے محققین نے کیوبٹ کی غلطیوں کی تشخیص کے سب سے جامع آلات میں سے ایک، گیٹ سیٹ ٹوموگرافی (gate set tomography یا GST)، کو اس طرح ڈھالا ہے کہ یہ صرف طبعی کیوبٹس ہی نہیں بلکہ غلطی سے درست کیے گئے لاجیکل کیوبٹس پر بھی کام کرے۔ Logical gate set tomography کے عنوان سے ایک پری پرنٹ میں 14 مصنفین کی ٹیم اسے یک کیوبٹ لاجیکل گیٹس کے ایک آفاقی سیٹ کی پہلی مکمل اور خود ہم آہنگ خصوصیت بندی قرار دیتی ہے، جو Quantinuum کے 20 کیوبٹ والے آئن ٹریپ پروسیسر System Model H1 پر کی گئی۔

کیا اعلان کیا گیا

یہ طریقہ، جسے مختصراً "لاجیکل GST" کہا جاتا ہے، ایک ایسے سوال کا جواب دینے کے لیے بنایا گیا ہے جس کا جواب سادہ شرحِ غلطی نہیں دیتی: کوانٹم غلطی کی درستگی اپنا کام کر لینے کے بعد کس قسم کا شور باقی رہتا ہے؟ مقالے کے مطابق لاجیکل GST شور زدہ لاجیکل آپریشنز کے تفصیلی ماڈل بناتا ہے۔ ان ماڈلز سے محققین گیٹ فیڈیلٹی اور ڈائمنڈ فاصلے جیسی مقداریں نکال سکتے ہیں، اور ہم آہنگ (coherent) غلطیوں اور غیر مارکووی اثرات کی جانچ کر سکتے ہیں، جن میں شور اس بات پر منحصر ہوتا ہے کہ حساب میں پہلے کیا ہوا۔

جیسا کہ Quantum Computing Report وضاحت کرتا ہے، یہ تجربہ H1-1 مشین پر پیمائش کی آخری مہم تھا۔ لاجیکل کیوبٹ کو سات کیوبٹ والے Steane کوڈ میں انکوڈ کیا گیا، اور ٹیم نے حقیقی وقت کے فیڈ فارورڈ کے ساتھ فعال غلطی کی درستگی استعمال کی، یعنی درستگیوں کو صرف سافٹ ویئر میں درج کرنے کے بجائے آئنز پر طبعی درستگی کی پلسیں لگائیں۔ خصوصیت بندی شدہ سیٹ میں لاجیکل حالت کی تیاری، پیمائش، Clifford گیٹس H اور S، ایک انتظار اور غلطی کی درستگی کا چکر، اور غیر Clifford گیٹ T شامل تھا، جسے میجک اسٹیٹ انجیکشن اور کوانٹم ٹیلی پورٹیشن کے ذریعے نافذ کیا گیا۔

DesignQuantum نیوز لیٹر حاصل کریں

کوانٹم کمپیوٹنگ پر مفت خبریں اور توضیحی مضامین، ہر دعوے کے ساتھ اس کے ماخذ کا لنک۔ روزانہ، ہفتہ وار یا ماہانہ منتخب کریں۔

Website

ای میل پتا تعددروزانہہفتہ وارماہانہ زبانEnglishEspañol简体中文हिन्दीالعربيةPortuguês (Brasil)FrançaisDeutsch日本語Русский한국어Bahasa IndonesiaTürkçeItalianoTiếng ViệtPolskiNederlandsไทยفارسیУкраїнськаবাংলাاردوKiswahiliBahasa Melayuעברית مفت سبسکرائب کریں

مفت۔ کسی بھی وقت ایک کلک سے ان سبسکرائب کریں۔ رازداری کی پالیسی

تکنیکی تفصیلات

مقالے کے مطابق ہارڈویئر کے ڈیٹا میں زیادہ تر بے ترتیب پاؤلی لاجیکل غلطیاں (بٹ اور فیز کا بے ترتیب پلٹنا) نظر آئیں، لاجیکل غیر مارکوویت کا کوئی ثبوت نہیں ملا، اور ہم آہنگ لاجیکل غلطی کے صرف کمزور اشارے ملے۔ QCR کے مطابق لاجیکل گیٹس کی تخمینی اینٹینگلمنٹ ان فیڈیلٹی تقریباً 0.2% سے 1.7% تھی، اور غلطی کی حدیں وسیع تھیں کیونکہ ہر سرکٹ صرف 50 بار چلایا گیا۔

مزید گہرائی میں جانے کے لیے مصنفین نے یہی پروٹوکول Quantinuum کے تفصیلی سسٹم سمیولیٹر پر کہیں زیادہ بار چلایا۔ خلاصے کے مطابق وہاں لاجیکل GST کو کمزور مگر شماریاتی طور پر اہم غیر مارکوویت اور ہم آہنگ لاجیکل غلطی کا مضبوط ثبوت ملا۔ سمیولیٹر میں غلطی کے انفرادی ذرائع کو آن اور آف کر کے ٹیم نے معلوم کیا کہ مخصوص طبعی غلطیاں لاجیکل غلطیوں کو کیسے شکل دیتی ہیں۔ QCR کے مطابق آئنز کی منتقلی اور ٹھنڈک کے دوران ڈی فیزنگ ہم آہنگ لاجیکل بہاؤ کا بنیادی ذریعہ تھی، اور طبعی شور مارکووی ہونے کے باوجود غیر مارکووی رویہ خود سنڈروم نکالنے کے چکروں سے پیدا ہو سکتا ہے۔

یہ کیوں اہم ہے

تھریش ہولڈ مسئلے اور ڈی کوڈر عموماً یہ فرض کرتے ہیں کہ غلطی کی درستگی پیچیدہ طبعی شور کو سادہ اور آزاد پاؤلی غلطیوں میں بدل دیتی ہے۔ لاجیکل GST ہارڈویئر ٹیموں کو یہ مفروضہ اندازے کے بجائے براہِ راست انکوڈ شدہ کیوبٹس پر جانچنے کا طریقہ دیتا ہے۔ H1 کے نتائج نے زیادہ تر سادہ شور کی تصویر کی تائید کی، جبکہ سمیولیٹر کے نتائج نے باریک اور منظم غلطیاں ظاہر کیں جو آلات کے بڑھنے کے ساتھ اہم ہو سکتی ہیں۔

آگے کیا دیکھنا ہے

یہ کام پری پرنٹ ہے اور ابھی ہم مرتبہ جائزے سے نہیں گزرا۔ کھلے سوالات یہ ہیں کہ کیا یہ طریقہ کثیر کیوبٹ لاجیکل گیٹ سیٹس اور بڑے کوڈز تک پھیل سکتا ہے، اور کیا ہارڈویئر گروپ اسے Quantinuum کے Helios جیسے نئے سسٹمز پر معمول کے طور پر استعمال کریں گے۔