گوگل ادعا می کند که پیشرفت قابل توجهی در تصحیح خطاهایی که معمولاً در رایانه های کوانتومی امروزی رخ می دهد، داشته است. این دستاورد گوگل گامی رو به جلو در زمینه محاسبات کوانتومی تلقی می شود و احتمالا راه را برای ساخت این کامپیوترها در تعداد زیاد هموار خواهد کرد.
یافته های گوگل در مجله علمی طبیعت منتشر شده است، آنها “نقطه عطفی در روند ساخت یک کامپیوتر کوانتومی پرکاربرد” در نظر گرفته می شوند. هارتمت نونرئیس تیم کوانتومی گوگل می‌گوید تصحیح خطا یک فرآیند ضروری است که همه فناوری‌های محاسباتی کوانتومی باید طی کنند.
کامپیوترهای کوانتومی در تولید نتایج عملی مشکل دارند زیرا بیت‌های کوانتومی (یا کیوبیت‌هایی) که این کامپیوترها بر روی آنها ساخته شده‌اند، فقط می‌توانند حالت کوانتومی خود را برای کسری از ثانیه حفظ کنند. این بدان معنی است که اطلاعات رمزگذاری شده در یک سیستم کوانتومی قبل از اینکه دستگاه بتواند محاسبات خود را کامل کند از بین می رود. فایننشال تایمز می نویسد یافتن راهی برای تصحیح خطاهایی که در نتیجه این ساختار رخ می دهد، سخت ترین چالش فنی در صنعت محاسبات کوانتومی است.
تعدادی از استارت آپ های کوانتومی امیدوارند که در آینده نزدیک بر چالش های فنی رایانه های کوانتومی غلبه کنند. این نوع کامپیوترها محاسبات را بسیار سریعتر انجام می دهند، اما احتمالاً در نسل های اول پیشرفت جزئی را نسبت به کامپیوترهای سنتی شاهد خواهیم بود.
تمام تلاش هایی که تاکنون انجام شده است به نتایج عملی و پرکاربردی نرسیده است. در این راستا، گروهی از تحلیلگران معتقدند که کامپیوترهای کوانتومی تا زمانی که مشکل تصمیم گیری خطا در آینده ای دور حل نشود، کاربرد چندانی نخواهند داشت.
محققان گوگل می گویند راهی برای پخش اطلاعات پردازش شده در رایانه های کوانتومی در چند کیوبیت پیدا کرده اند. این روش به چند کیوبیت اجازه می دهد تا به عنوان یک سیستم واحد با هم کار کنند. این بدان معنی است که حتی اگر هر کیوبیت حالت کوانتومی خود را از دست بدهد، وضعیت سیستم پایدار می ماند. با ثابت نگه داشتن وضعیت سیستم، امکان انجام محاسبات وجود دارد.
گوگل می گوید که به دنبال توسعه سیستم های کوانتومی بسیار بزرگتر است، اما در حال حاضر سیستم جدید نرخ خطا را چهار درصد کاهش داده است. محققان گوگل می گویند که این اولین بار است که افزایش اندازه کامپیوتر باعث افزایش میزان خطا نمی شود.
گوگل می گوید نرخ خطای بهبود یافته نتیجه تغییراتی است که در تمام قسمت های کامپیوتر کوانتومی خود، از کیفیت کیوبیت ها گرفته تا نرم افزار، و همچنین سیستم های خنک کننده ویژه ای که برای رساندن دمای کامپیوتر به نزدیک به صفر مطلق استفاده می شود، ایجاد شده است. یکی از محققان گوگل می گوید که این تغییرات امکان افزایش اندازه سیستم را بدون افزایش ضریب خطا فراهم کرده است.
گوگل می گوید دستاورد جدیدش دومین مرحله از شش مرحله ای است که برای ساخت یک کامپیوتر کوانتومی پرکاربرد باید طی کند. گام بعدی اعمال بهبود در تکنیک های مهندسی برای تولید یک “کیوبیت منطقی” است که تنها با استفاده از 1000 کیوبیت هیچ خطایی ندارد.
گوگل بارها و بارها به موفقیت های مهمی در زمینه محاسبات کوانتومی دست یافته است. در سال 2019، این شرکت دستیابی به «برتری کوانتومی» را اعلام کرد، وضعیتی که در آن رایانه‌های کوانتومی می‌توانند محاسباتی را پردازش کنند که انجام آنها در رایانه‌های سنتی غیرممکن است.
با این حال، ادعای گوگل توسط IBM و سایر شرکت ها به چالش کشیده شد و تکنیک های برنامه نویسی جدیدی برای بهبود عملکرد رایانه های سنتی توسعه یافت. در شرایط فعلی هیچ شرکتی در وضعیت برتری کوانتومی قرار ندارد.