すごすぎて世界中の量子研究者がドン引き。2023年末に起きた量子コンピュータのブレイクスルーとは。
Summary
TLDRThe video script discusses the significant breakthroughs in the quantum computing industry, particularly towards the end of 2023. A team from Harvard University made headlines with their advancements using neutral atoms to achieve error correction on a 280-qubit quantum computer, a feat that was published in Nature. This development is considered a major leap in quantum hardware, as error correction has been a significant challenge, with the industry shifting focus towards creating quantum computers that can operate without significant errors. The script also touches on the various approaches to quantum computing, including superconducting and ion trap technologies, and the emergence of new hardware designs that are less prone to errors. The discussion highlights the competitive landscape with different quantum computing technologies and the potential for new software and applications that could leverage these advancements. The Harvard team's achievement has sent shockwaves through the industry, causing a 'donkey drop' moment where the global community is left reevaluating their strategies and roadmaps. The summary concludes with a sense of anticipation for the future of quantum computing, as the industry braces for new developments and the potential for transformative applications.
Takeaways
- 🚀 The quantum computing industry is expected to make significant advancements in 2024, with major breakthroughs likely to be announced.
- 🔬 A team from Harvard University achieved a breakthrough by using a new type of quantum computer based on neutral atoms, demonstrating error correction with 280 qubits.
- ⚙️ The development of error correction mechanisms is crucial for the future of quantum computing, as it allows for the creation of more reliable and powerful quantum computers.
- 💻 Hybrid quantum computers that combine quantum and classical computing elements have been found to be less effective, highlighting the need for quantum-specific software and hardware advancements.
- 💰 The cost of developing error correction and advanced quantum hardware is substantial, with significant investment required from both public and private sectors.
- 🌟 The achievement by the Harvard team was particularly notable as it demonstrated error correction with 40 or 48 logical qubits, a significant leap over previous efforts that focused on 1 or 2 qubits.
- 📉 The success of the Harvard team's research may cause a shift in the industry, potentially disrupting the roadmaps of other companies and research institutions.
- 🌐 There is a global race to develop more advanced quantum computing technologies, with different approaches such as superconducting, ion trap, and neutral atom quantum computers being explored.
- 📈 A company called QuEra has ambitious plans to achieve 10,000 qubits with 100 logical qubits by 2026, which would represent a significant leap forward in the field.
- 🤔 Despite the excitement around quantum computing, there is still skepticism about the practical applications and the timeline for when quantum computers will be widely usable.
- ⏳ The quantum computing industry is at an inflection point, with the potential for significant breakthroughs in the near future that could change the landscape of computing.
Q & A
What significant development in the quantum computing industry occurred around the end of 2023?
-A breakthrough occurred where a team from Harvard University used a new type of quantum computer based on neutral atoms to execute logical qubits with error correction on a 280-qubit system, which was published in Nature.
Why is error correction important in the development of quantum computers?
-Error correction is crucial because it allows for the creation of fault-tolerant quantum computers that can function accurately without being overwhelmed by errors, which has become a trend since 2021.
What is the current challenge with NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum) computers?
-NISQ computers, which are error-prone small-scale quantum computers, are often hybrid systems that calculate with classical computers, but they are found to not yield significant performance improvements.
What is the role of logical qubits in quantum computing?
-Logical qubits are used to perform error correction, which is essential for creating more reliable and powerful quantum computers that can handle complex computations.
What is the significance of the achievement by the Harvard team in executing 40 or 48 logical qubits simultaneously?
-This achievement is significant because it demonstrates a substantial leap in the capability of quantum computers to perform error correction, surpassing previous efforts that focused on 1 or 2 qubit error correction.
How does the development by the Harvard team affect the quantum computing industry's roadmap?
-The development may cause a significant shift in the industry's roadmap, as it suggests that more advanced quantum computers with higher qubit counts and better error correction capabilities can be achieved sooner than previously thought.
What is the potential impact of this breakthrough on other quantum computing companies and their strategies?
-The breakthrough could lead to a reevaluation of strategies and roadmaps among other quantum computing companies, potentially causing them to accelerate their efforts or change their focus to match the new developments.
What are some of the hardware technologies being explored to facilitate error correction in quantum computers?
-Technologies such as superconducting qubits, ion traps, and neutral atoms are being explored. Companies like Alice & Bob in Paris are developing hardware that is less prone to errors, making error correction easier.
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What is the current sentiment in the quantum computing industry following the Harvard team's announcement?
-The industry is in a state of shock and disbelief, as the announcement suggests a rapid advancement that surpasses the current efforts and investments made by other entities in the field.
How does the use of neutral atoms in quantum computing offer advantages over other qubit technologies?
-Neutral atoms can be manipulated using optical tweezers, allowing for greater connectivity and the potential to achieve higher logical qubit counts with fewer physical qubits, thus facilitating more efficient error correction.
What are the future expectations for quantum computers following the advancements in error correction?
-There is an increased expectation for the development of new software and hardware that can take advantage of the improved error correction capabilities, potentially leading to more practical and powerful quantum computing applications.
What is the potential timeline for achieving 100 logical qubits, as suggested by some quantum computing companies?
-Some companies, like QuEra, have set ambitious roadmaps aiming to achieve 100 logical qubits by 2026, which, if successful, would represent a significant leap in quantum computing performance.
Outlines
🚀 Breakthroughs in Quantum Computing
The script discusses the advancements in the quantum computing industry, particularly in 2024. It highlights a significant breakthrough by a team from Harvard University, which managed to execute error correction using a new type of quantum computer with 280 qubits. This achievement is considered remarkable for the hardware of quantum computers. The script also touches on the shift in the industry's focus from hybrid systems to creating software that allows quantum computers to perform well on their own. There is mention of the challenges in developing error correction mechanisms and the high costs involved. The script also discusses various types of quantum hardware, including superconducting and ion trap, and the emergence of hardware that is less prone to errors, such as the work by Alice & Bob based in Paris.
🌐 The Race for Quantum Supremacy
This paragraph delves into the competitive landscape of quantum computing, where different technologies are vying for dominance. It mentions Kiora, a venture company with an ambitious roadmap to achieve 10,000 qubits with 100 logical qubits by 2026, which would be a significant leap forward. The script also talks about the current state of quantum computers and the limitations in their practical applications, suggesting that having more qubits and logical qubits is advantageous. It reflects on the personal opinion that most quantum computers are not yet very useful and that performance is key. The paragraph concludes by expressing anticipation for new software and hardware developments that could potentially change the game in quantum computing.
🔍 Looking Forward to Future Developments
The final paragraph expresses a keen interest in the future updates of the quantum computing field. It acknowledges the significant shock and 'donwturn' the recent advancements have had on the industry, comparing the reaction to the surprise felt when Google's DeepMind defeated a world champion Go player. The script suggests that breakthroughs in quantum computing can lead to a sense of disbelief and a 'downturn' in morale among those in the field. It ends on a note of anticipation for what the future holds for quantum computing.
Mindmap
Keywords
💡Quantum Computing
💡Harvard University Team
💡Error Correction
💡NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum) Computers
💡Hybrid Quantum Computing
💡Logical Qubits
💡Neutral Atoms
💡Optical Tweezers
💡Quantum Supremacy
💡Kiela (IonQ)
💡Quantum Annealing
Highlights
Quantum computing industry is expected to have significant breakthroughs in 2024
Harvard University team achieved a breakthrough in the field of quantum computing at the end of 2023
They used a new type of quantum computer with neutral atoms to execute 48 logical qubits for error correction
This achievement was published in Nature, showcasing a major advancement in quantum computing hardware
Error correction is a key challenge in developing fault-tolerant quantum computers
NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum) computers have limitations due to errors
To fully utilize quantum computers, software needs to be developed that can run on a standalone quantum computer, not just hybrid systems
Efforts are being made to reduce errors, but error correction mechanisms are also important theoretically
Error correction is difficult to implement, with only a few bits being corrected at a time in most cases
The Harvard team's achievement of 40-48 bit error correction is a significant leap forward
This breakthrough has shocked the industry, as most were struggling with 1-2 bit error correction
The advancement may lead to a major shift in roadmaps and strategies for companies like IBM
Focus is shifting towards hardware that is easier to correct errors on, such as superconducting or ion trap systems
The breakthrough highlights the potential of neutral atom quantum computers
The company Qubit Photonics has a roadmap to achieve 10,000 qubits with 100 logical qubits by 2026
This puts them far ahead of competitors in the race to build large-scale quantum computers
The development has generated excitement and anticipation for what new possibilities error-corrected quantum computers could enable
While the impact of the breakthrough is still being assessed, it represents a significant moment in the evolution of quantum computing
Transcripts
はいどうもこんにちはよろしくお願いし
ますまあ2024年ですね量子
コンピューターの業界これから多分
2024年はものすごいえっといろんな
ニュースが出ると思いますでなんでそう
なるかって言うと実際2023年の年末
ぐらいに少しあの量子コンピューター業界
で少しブレイクスルーが起きましてま
ハーバード大学ですねのチームがま冷却
原子中性原子と呼ばれる新しい量子
コンピューターを使って280量子ビット
でま4とか48量子ビットの論理量子
ビットつまり誤り訂正というものを実行し
たというえのがネイチャーに乗りましたで
これって結構量子コンピューターの
ハードウェアからしたら結構とんでもない
数字でまこれまで量子コピューターって
結構開発はされてるんですけどま2021
年以降は誤り訂正と呼ばれるまエラーが
ない量子コンピューターを作んなきゃいけ
ないよねっていう風潮になってますこれは
前の動画でも出したんですけどまnisq
と呼ばれるエラーがある小規模量子
コンピューターはまハイブリッドで普通の
コンピューターとで計算するんですけどま
全然性能が出ないということが分かって
もう全くちょっとダメだよねって話になっ
てますなので量子コンピューターを活用
するためにはそういっハイブリッドじゃ
なくて量子コンピューター単体で性能出す
ためのソフトウェアを作なくていけないと
ただそのためには今のコンピューターでは
エラーが多すぎるともちろんエラーを減ら
すっていう努力もあるするんですけどま
謝り訂正という機構を使あってま理論的に
ヘラを減らしてくというのがまあ今後の
あの進むべき道ということでま業界全体
一致してるんですけどでその誤り訂正って
のは結構作るのは難しくてまおそらく中国
とかまその海外でもま一両しビットのり
訂正をするってのものすごい大変で爆弾の
お金をかけて基礎の超電動とかイオン
トラップで1両Cビット2両シビットのま
やり訂正をしてたわけですねでこれまでは
nisqと言われエラーアリ量子
コンピューターを作ってきたんですけど
今後はそういう誤り定性にま強いような
ハードウェアをっていうのがま見込まれて
いてそういったエラを減らせるようなま
特徴を持ってようなハードウェアってのが
結構重視されると思いますで例えば
フランスパリに拠点を置くえっとアリス&
ボブは超電動なんですけどキャット
キュービットというま01を間違えにくい
というですね誤り正しやすいハードウェア
をま専用のハードウェアを作っていてま
そういったですね訂正しやすいとか誤り
訂正のFTQC向けに設計とか
アーキテクチャーを変更しなきゃいけない
ということで結構みんな今後苦労すると
思いますでそんな中2023年ですね
そんな中でみんな1両ビットとか2両シ
ビットとかの謝訂正を頑張ってたんです
けど2023年の12月にハーバード大学
のチームから40とか48リビットま同時
に誤り訂正しましたみたいなま論文が出た
んですねなので世界中で一ビットとかを
苦労してやろうとしてるのに同時にま
いきなり40とか48とか飛んじゃって
実現できましたみたいなまそういった論文
が出ですねしかも実機で理論じゃなくて
実際に実行されたとでま業界どうなった
かっつうとま軽くどん引きですよねなので
今までみんなで超苦労して超金かけてきて
でやってきたのにでもうこれからも
ものすごいお金かけて逆に予算取る時もお
金かかるから世界中で誰もできてません
からお金たくさんかかかりますんで金に
出してくださいって言ったのにまいきなり
そんなのやられちゃうわけですよねでま
正直ドン引きですよねで正直個人的な観想
としてはも無理ですよね他の方式がこれに
追いつくのは今の現状で言うとなので
何かしら他の方策を取らなくていけなくて
まIBMなどもですねちょっと慌てて発表
内容は結構変えたりとかしててまおそらく
ロードマップの変更をま大幅にしてると
思いますでなのでま今回ちょっとその誤り
訂正と言ってあのハイブリッドでは無理な
ので量子コンピューターの性能を伸ばさ
なきゃいけない誤り訂正とかFTQCとか
まそういった論理量とかまそういった
テーマで今後を取りかかろうとした時にま
ハーバードの方でま思いっきりそれをま
もう本当飛躍ですよね1個作んのに
ものすごい国力全体かけてやんなきゃいけ
ないのに40とか48を同時にやって
しまうという風なものでまちょっと今と誰
も叶わないような条件状況になってますで
なんでそれができるかって言うとまそれ
中性原子と言われるえっとハードウェアの
特性で原子を光ピンセットという方式でま
動かせるですよね他の動画でもしかしたら
解説してるかもしれないですけどその
ピンセット光ピンセットというレーザー
ですねえっとSLと空間位相延長機って
いうですね電気的にまレーザーを分離して
こう光ピンセットを作るようなものをです
ねレーザーを通すとそのレーザーにですね
えっと原子が捕獲さされてその原子って
いうのをま同時に動かせるわけですねで
通常の量子コンピューター例えば超電動と
かまイオントラップー多少実は動かせるん
ですけど頂電のってこう平面上にこう阻止
がビットが固定されてるんで動かせない
ですね普通はただ中正車は動かしてしまう
のでまその接続性の良さっていうのを使っ
てまこれまで考えられてたよりもま少ない
量子ビット数でま論理量子ビット誤り定数
を実現できるとまかつえっとまちょっと
色々動かせるっていうットをかなり使って
いてあのまかなりえっと誤り訂正をま大幅
に拡張したというのがありますでかつ
すごいのがまこのキエラですねてのを
ベンチャー企業持っていてロードマップが
2026年まで1万量子ビットで100
論理量子ビットということでまかなり大幅
なですねま時代をかなり超えてしまうよう
ななので今量子コンピューターで100
量子ビット超える超えないとかって話し
てんのにもう2024年ですけどね今ね
26年にもう1万量子出すっていうロード
マップ出してしまったんでまこれはかなり
大幅なアップデートですねなんで例えば
DAもですね最近1200量子ビットま
エラーがですね訂正されエラーが訂正され
たっていうかアニーリングでも例えば
5000とか6000とか7000とかっ
ていう量子ビットを行きますって言ってた
のにアニーリングを超えるようなゲートの
ビットをま実現してしまうというような
ロードマップを出してますなのでしかも
それが2026年なんでそのできるかでき
ないか2年後に分かるということでま
かなりがあるんじゃないかなというロード
マップでましかも今回ネちゃー乗って
しまったんでまその誤転生が100両
ビット単位で行われるとまじゃあ前の反応
どうなるかつとま大体みんな負け惜しみ
言ってるんで煽るわけじゃないあも煽っ
てるんですけど煽るわけじゃないですけど
ま大体みんな負け惜しみですよねなのでま
こういった場合はもう現実系でしかないと
思うんでまちょっと今後どうなるかって
いうのがまちょっとこれがかなり注目に値
しますですねなので2024年以降にその
中性原子と中性原子以外のマシンの戦いっ
てのが結構入ってきててま反動体ってまだ
出てないんで反動体ってこれから出すんで
ま全部で5種類ですね超電動4トラップ
中性原子反動体光量子コンピューターの5
種類がまそみして競争になるかと思いきや
ちょっとここに来て急に中正原子がですね
1個抜けてまかなりあのリードして
るっていう状況に急になっているんで
まあでじゃあそのまそんなことで言っても
中正原子とかエラーとか操動作速度がと
かって言うんですけどま使ってる人から
分かったんですけどまどれどの量子込みで
今使っても大したことできないんでまその
それだったらやっぱビット数が多くて論理
量子とが多い方がいいっていうちょっと僕
個人的な意見ですけどほとんど量子コン
ピューターってま役に立たないようなもん
なんでま
そのあのやっぱり性能がいい方がいいなっ
ていうのが正直思いますはいなのでかなり
あの時代が変わってるという状況でだから
と言ってキエラがとかハーバードのチーム
がまものすごい急激に何かしらのその
ソフトウェアが出るかって言とまちょっと
まだそこまでは多分ないと思うんですけど
でもやっぱりこう誤り訂正が出された
ハードウェアでどういったソフトウェアと
か新しい地金が出るかってのはまその人類
未となんでまそこはですねちょっと
やっぱり期待感がありますよね謝り提され
たビットでえやると何かしら新しいこと
できるんじゃないかっていうのでま全世界
が期待してるような状況なのででこれは
ですねまやっぱりみんなまままず1つは
信じなっていうのは1つありますねであと
は1つやっぱ重要度が分からないとか
やっぱネームバリーに騙されちゃうていう
のはあるんですけどま今回のは結構大きな
タイミングポイントになってことは間違い
なくてま全全世界のですねま量子
コンピューターのま研究開発をしてる人
たちに結構大きな衝撃を与えたと思うので
で実際に衝撃が与えられた瞬間どうなっ
たかっていうとすごいっていうこう驚き
じゃなくてまどん引きでしたねなんで世界
がドン引きしてシとなったっていう状況
だったんでまそういったまタイミングに
ちょっとま立ち会えたってのは結構良い
ですよねで以前GoogleDEEP
mindがそのえっと以後で韓国のあの
スター選手にま勝った状況も結構ドン引き
でしたよねまそのタイミングでリアル
タイムでちょっと見てた人はちょっと
分かると思うんですけど結構雰囲気
やばかったんですよねあん時もなので
なんかこうブレイクスルーとか起きると人
ってすごいとか驚くっていう以前に結構
ドン引きしちゃうっていうのがあるんじゃ
ないかなと思いますんでま今回量子
コンピューター業界に関してはま完全に
そのドン引き状になったんであ見ててあ
ちょっとこれは達成したのかなって
ちょっと思いましたんでま今後の続報に
関してちょっと気になるとこですはいじゃ
今回以上
です
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