Квантовый скачок — Google делает квантовые вычисления стабильнее

Новые разработки в технологии квантовой коррекции ошибок открывают двери для сложных вычислений будущего.

Квантовый скачок — Google делает квантовые вычисления стабильнее

Компания Google представила значимый прогресс в квантовых вычислениях: усовершенствованный процессор позволил добиться стабильности в работе квантовых кубитов, расширив возможности коррекции ошибок. В основе работы — создание так называемых логических кубитов, состоящих из множества аппаратных кубитов, которые объединяются для исправления сбоев. Команда Google доказала, что увеличение количества аппаратных кубитов не просто улучшает устойчивость системы, но делает это экспоненциально, что подтверждает жизнеспособность подхода для сложных задач.

С использованием нового процессора Willow, который объединяет 105 кубитов, Google удалось достичь значительного снижения частоты ошибок. В системе был реализован поверхностный код — структура, способная обнаруживать и устранять сбои, возникающие в ходе вычислений. Переход на большую сетку — от расстояния три к пяти, а затем к семи — удвоил эффективность системы при каждом шаге, что ранее считалось труднодостижимым.

«Мы видим экспоненциальное подавление ошибок с каждым увеличением сетки», — говорит Майкл Ньюман, один из исследователей Google. Этот результат стал возможным благодаря улучшению качества аппаратных кубитов и интеграции специализированных технологий, таких как обработка явления утечки энергии.

Самым ярким достижением стала способность удерживать квантовую информацию в течение часа, используя максимально крупный логический кубит с расстоянием 15. Это важный шаг, учитывая, что более ранние системы Google сталкивались с одновременными сбоями, вызванными внешними факторами, такими как космические лучи. Новый подход позволяет справляться с подобными проблемами, повышая общую надежность квантовых вычислений.

Переход к большим кодовым расстояниям имеет и другое преимущество: он усиливает эффект от дальнейших улучшений оборудования. Например, удвоение качества аппаратных кубитов на сетке с расстоянием 15 снижает частоту ошибок в логическом кубите в 250 раз, а на расстоянии 27 — более чем в 10 000 раз.

Несмотря на успехи, полное устранение ошибок в квантовых системах невозможно. «Мы никогда не снизим частоту ошибок до нуля», — признаёт Джулиан Келли из Google. Однако задача — минимизировать их до уровня, при котором влияние на вычисления становится незначительным.

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