Квантовый компьютер Google достиг важного этапа — исправление собственных ошибок

Квантовые вычисления невероятно быстры, что порождает колоссальное число ошибок, препятствующее их масштабированию. Однако инженерам и ученым Google удалось доказать (и продемонстрировать), что исправление ошибок — возможно.

Квантовый компьютер Google достиг важного этапа — исправление собственных ошибок

Квантовые компьютеры следующих поколений смогут решить задачи, невозможные даже для самых мощных традиционных компьютеров. Но до наступления этого чудесного времени прорывных вычислений, предстоит решить ряд важных задач. Одним из основных препятствий считается то, что для создания мощных квантовых машин потребуется использовать различные механизмы исправление ошибок. Хотя ученые ранее продемонстрировали, что они могут обнаруживать и исправлять простые ошибки в небольших квантовых компьютерах, решению проблемы это не особо помогает.

Квантовые биты, или кубиты, составляющие квантовый компьютер, подвержены ошибкам, которые могут сделать вычисления бесполезными, если их не исправить. Чтобы уменьшить этот уровень ошибок, ученые стремятся создать компьютер, который может исправлять свои собственные ошибки. Такая машина объединила бы мощности нескольких подверженных ошибкам кубитов в один улучшенный кубит, называемый "логическим кубитом", который можно продолжать использовать для выполнения вычислений.

Недавно ученые продемонстрировали интригующий способ квантовой коррекции ошибок. Увеличение количества кубитов в логическом кубите может сделать его менее подверженным ошибкам, говорят исследователи из Google, опубликовавшие данные своей работы в журнале Nature.

Логические кубиты избыточно хранят информацию в нескольких физических кубитах. Эта избыточность позволяет квантовому компьютеру проверять наличие ошибок и исправлять их на лету. В идеале, чем больше логический кубит, тем меньше должна быть частота ошибок. Но есть нюанс: если исходные кубиты слишком сильно повреждены, добавление большего их количества вызовет больше проблем, чем решит.

Используя квантовый чип Google Sycamore, исследователи изучили логические кубиты двух разных размеров, один из которых состоит из 17 кубитов, а другой — из 49 кубитов. После постоянного улучшения производительности исходных физических кубитов, из которых состоит устройство, исследователи подсчитали ошибки, которые все еще проскальзывали. Исследователи обнаружили, что у более крупного логического кубита была более низкая частота ошибок, около 2,9 процента на раунд исправления ошибок, по сравнению с частотой меньшего логического кубита, составляющей 3%.

Это небольшое улучшение говорит о том, что ученые, наконец, начинают приближаются к режиму работы квантовых компьютеров, в котором коррекция ошибок может начать подавлять ошибки за счет увеличения масштабов.

Результат не слишком впечатляющий, но учитывая сложность и экзотичность квантовых вычислительных систем — это невероятный прорыв, который открывает новое направление исследований.

Читайте также

DARPA начала испытания квантовых компьютеров, которые должны стать практически полезными к 2033 году

DARPA начала испытания квантовых компьютеров, которые должны стать практически полезными к 2033 году

США и Google вложат почти 1,8 млрд долларов в создание «виртуальных клеток»

США и Google вложат почти 1,8 млрд долларов в создание «виртуальных клеток»

Google открыла SynthID для всех — сервис помогает распознавать изображения и видео, созданные ИИ

Google открыла SynthID для всех — сервис помогает распознавать изображения и видео, созданные ИИ

Kawasaki оснастит человекоподобного робота Kaleido физическим ИИ для работы на заводах

Kawasaki оснастит человекоподобного робота Kaleido физическим ИИ для работы на заводах

В Германии создают строительных роботов, способных собирать здания почти без участия человека

В Германии создают строительных роботов, способных собирать здания почти без участия человека

Видеоаналитика на базе ИИ позволила найти 250 детей в Новосибирской области

Видеоаналитика на базе ИИ позволила найти 250 детей в Новосибирской области

Ученые МИСИС создали пористые гранулы для костей с защитой от инфекций

Ученые МИСИС создали пористые гранулы для костей с защитой от инфекций

В Казахстане кошек с камерами и ИИ отправили искать пропавших питомцев

В Казахстане кошек с камерами и ИИ отправили искать пропавших питомцев

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Ученые ТПУ синтезировали 6 новых молекул против рака

Ученые ТПУ синтезировали 6 новых молекул против рака

NASA показало марсианский рассвет: Curiosity снял горные хребты на склонах горы Шарп

NASA показало марсианский рассвет: Curiosity снял горные хребты на склонах горы Шарп

BMW представила iX3 M60 xDrive: 612 л.с., разгон до сотни за 3,9 секунды и запас хода 755 км

BMW представила iX3 M60 xDrive: 612 л.с., разгон до сотни за 3,9 секунды и запас хода 755 км

Астрономы обнаружили рекордный радиовсплеск, летевший к Земле 11 миллиардов лет

Астрономы обнаружили рекордный радиовсплеск, летевший к Земле 11 миллиардов лет