AWS Ocelot: Το πρώτο κβαντικό chip της Amazon με καινοτόμα προσέγγιση στη διόρθωση σφαλμάτων

Η Amazon Web Services (AWS) ανακοίνωσε επίσημα το Ocelot, το πρώτο της κβαντικό chip, σηματοδοτώντας μια νέα κατεύθυνση στην κβαντική υπολογιστική. Αν και το chip διαθέτει μόνο εννέα κβαντικά bits (qubits), λειτουργεί ως απόδειξη της βιωσιμότητας μιας νέας, πιο αποδοτικής αρχιτεκτονικής. Το Ocelot χρησιμοποιεί cat qubits, μια ειδική κατηγορία qubits που αποθηκεύουν πληροφορίες, σε συνδυασμό με transmon qubits, τα οποία παρακολουθούν τις καταστάσεις των cat qubits. Αυτή η διάταξη το διαχωρίζει από τις τεχνολογίες κβαντικών υπολογιστών των Google και IBM, οι οποίες βασίζονται αποκλειστικά σε transmons.

Η καινοτομία του Ocelot βρίσκεται στη βελτιστοποιημένη διόρθωση σφαλμάτων. Τα κβαντικά υπολογιστικά συστήματα αντιμετωπίζουν συνεχείς σφάλματα, τα οποία καθιστούν αδύνατη την εκτέλεση σύνθετων αλγορίθμων χωρίς διορθωτικούς μηχανισμούς. Η Google, για παράδειγμα, χρειάστηκε 105 qubits για την κωδικοποίηση ενός μόνο error-corrected qubit. Η AWS, ωστόσο, με τη νέα της προσέγγιση, χρειάζεται μόνο το 1/10 αυτών των qubits για τον ίδιο σκοπό. Το μυστικό βρίσκεται στο ότι το Ocelot είναι σχεδιασμένο να παράγει κυρίως phase-flip errors, τα οποία είναι πιο εύκολο να διορθωθούν, μειώνοντας έτσι τις απαιτήσεις hardware.

Για την ανάπτυξη του Ocelot, οι ερευνητές της AWS χρειάστηκε να σχεδιάσουν νέες μεθόδους για τη δημιουργία δομών τανταλίου (tantalum) σε πυρίτιο, με ελάχιστες ατομικές ατέλειες. Παρόλο που το Ocelot είναι ακόμα σε πρώιμο στάδιο και λειτουργεί κυρίως ως απόδειξη της δυνατότητας αποθήκευσης κβαντικών δεδομένων, η AWS προχωρά στη μαζική κλιμάκωση του συστήματος. Ο επόμενος στόχος είναι η ενσωμάτωση περισσότερων qubits, η βελτίωση της συνδεσιμότητάς τους και η μετάβαση σε πραγματικές υπολογιστικές εφαρμογές. Το εγχείρημα παραμένει τεχνικά απαιτητικό, αλλά η AWS δείχνει αποφασισμένη να επενδύσει στη νέα αρχιτεκτονική, αφήνοντας πίσω της τις πιο παραδοσιακές τεχνολογίες transmon.