Наука КВАНТОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ НАУКА

Найден способ практически полного избавления от ошибок в квантовых вычислениях

15.07.2021 14:45
Просмотров: 1240

Физики Google доказали, что в квантовых вычислениях можно полностью устранить ошибки.

Кубит — наименьшая единица информации в квантовом компьютере и аналог бита в обычном компьютере, которая используется для квантовых вычислений. Любые шумы в системе разрушают состояния кубитов и ведут к ошибкам. Логический кубит может удерживать квантовое состояние без разрушений неопределенно долгое время, тогда как сегодня в той же криогенной установке Google Sycamore шум разрушает квантовое состояние кубита уже примерно через 15 мкс.

Для того, чтобы создать надежный и пригодный для программируемых квантовых вычислений логический кубит, нужно около 1000 физических кубитов. И, что самое главное, физики доказали, что время удержания квантового состояния логического кубита экспоненциально растет с увеличением числа физических кубитов на каждый логический кубит.

Во время эксперимента выяснилось, что с 11 физическими кубитами на один логический кубит вероятность ошибки удержания квантового состояния по прошествии 50 мкс была снижена с 40% до 0,2%. Однако пока не получается провести одновременную коррекцию обоих типов ошибок: со случайными переворотами битов и со случайными переворотами фазы. Подобное планируется устранять с помощью так называемых поверхностных кодов — двумерных матриц из логических и физических кубитов. Поверхностные коды обещают существенно снизить потребность в физических кубитах для коррекции ошибок.