Умный квантовый трюк приближает практические квантовые компьютеры
Исследователи продемонстрировали метод выполнения квантовых операций с одновременной коррекцией ошибок, что является ключевым шагом к созданию масштабируемых и устойчивых к сбоям квантовых систем
Короткое резюме
Международная группа ученых под руководством профессора Андреаса Валлраффа совершила прорыв, продемонстрировав метод выполнения квантовых операций между логическими кубитами с одновременной коррекцией ошибок. Это позволяет проводить вычисления, не прерывая защиту квантовой информации, что ранее было серьезным препятствием.
Исследователи использовали метод, называемый «хирургией решетки», на сверхпроводящих кубитах. Начиная с одного логического кубита, закодированного в 17 физических, они смогли разделить его на два запутанных логических кубита, продолжая при этом исправлять ошибки типа «переворота бита». Ключевой особенностью является работа в рамках ограничений сверхпроводящих процессоров, где кубиты фиксированы на месте.
Данная работа представляет собой важный шаг к отказоустойчивым квантовым вычислениям. Хотя для полной защиты от всех типов ошибок потребуется больше физических кубитов, эта демонстрация прокладывает путь к созданию мощных квантовых компьютеров с тысячами кубитов, способных выполнять сложные алгоритмы без сбоев.
Вычисления с коррекцией ошибок в реальном времени
Впервые продемонстрировано выполнение квантовых операций между логическими кубитами с одновременной непрерывной коррекцией ошибок, а не с паузами для защиты
Применение «хирургии решетки» на сверхпроводящих кубитах
Это первая успешная реализация метода «хирургии решетки» на сверхпроводящих кубитах, позволяющая обойти ограничения фиксированной архитектуры процессоров
Создание запутанных логических кубитов через разделение
Исследователи смогли разделить один логический кубит на два запутанных, что является фундаментальной операцией для построения квантовых вентилей, таких как контролируемое НЕ
Путь к масштабированию
Демонстрация показывает принципиальную возможность построения отказоустойчивых систем, хотя для полной защиты от фазовых ошибок потребуется 41 физический кубит на один логический
Текст сгенерирован с использованием ИИ
