Исследователи заявили, что нашли решение многолетней проблемы, которая приблизит появление квантовой памяти, способной хранить огромные объемы данных. Это открытие связано с разработкой новой системы коррекции ошибок, которая стабилизирует кубиты — основы квантовой информации — и защищает их от помех.

В статье, опубликованной 4 ноября в журнале Nature Communications, ученые утверждают, что их подход может проложить путь к созданию более компактных и эффективных квантовых систем хранения данных. Это достижение имеет решающее значение, так как позволяет существенно сократить количество кубитов, необходимых для исправления ошибок, что делает возможным создание компактного "квантового жесткого диска", — говорится в исследовании.

Квантовые компьютеры зависят от кубитов, которые невероятно чувствительны к внешним воздействиям, таким как изменения температуры или электромагнитные помехи. Даже минимальные нарушения их состояния могут приводить к потере данных или ошибкам в вычислениях. На протяжении десятилетий ученые пытались разработать способы стабилизации этих систем.

Обычно коррекция ошибок в квантовых системах осуществляется через сложные решеточные структуры, организованные по топологическим кодам. Однако текущие подходы могут исправлять ошибки только вдоль одной линии кубитов, что ограничивает масштабируемость. Ученые из Сиднейского университета предложили новую архитектуру: трехмерную решетку, где ошибки исправляются не только по линиям, но и по двумерным поверхностям внутри структуры. Это позволяет системе справляться с большим количеством ошибок, улучшая её производительность при масштабировании.

Этот прорыв меняет подход к созданию квантовых компьютеров, делая их более доступными и практичными для задач в области криптографии, моделирования сложных систем и многих других направлений.