Microsoft и Quantinuum снизили шум в квантовых вычислениях в 800 раз

Microsoft и Quantinuum продемонстрировали систему квантовых вычислений, которая может снизить частоту ошибок при обработке данных в 800 раз. Компании создали четыре высоконадежных логических кубита из 30 физических кубитов. «С помощью этой системы мы провели более 14 000 отдельных экспериментов без ошибок», — заявил Джейсон Зандер, исполнительный вице-президент Microsoft.

Квантовые вычисления могут решить многие проблемы — от шифрования данных и оптимизации систем до разработки новых синтетических материалов и моделирования взаимодействий молекул и атомов на квантовом уровне, недоступным классическим компьютерам. Но большая проблема состоит в том, что кубиты страдают от внешнего шума — малейшие внешние возмущения приводят к ошибкам.

Чтобы снизить количество ошибок, Microsoft работает над созданием и использованием логических квантовых битов. В этом подходе логические кубиты с меньшим количеством ошибок создаются с использованием нескольких «чувствительных» физических кубитов. Разработчики описывают это решение, как систему виртуализации кубитов.

В эксперименте исследователи использовали систему виртуализации для повышения надежности квантового компьютера с ионными ловушками Quantinuum H2. Программное обеспечение Microsoft превратило 30 физических кубитов в четыре логических. Программное обеспечение находит ошибки и исправляет их во время вычислений, не разрушая логические кубиты.

Исследователи проверили свой подход, проведя 14 000 экспериментов на H2. Эксперимент показал, что он выполнил все из них, не выдав ни одной обнаруживаемой ошибки. Дальнейшее тестирование показало, что система имела частоту ошибок 1 на 100 000, что примерно в 800 раз лучше, чем достижение того же квантового компьютера без логических кубитов.

Гибридный подход, который объединяет преимущества классических суперкомпьютеров и квантовых вычислений, ведет к созданию квантовых вычислений нового уровня, считают разработчики. Представитель Microsoft заявил, что создание логических кубитов «переводит нас с нынешнего уровня шумных квантов промежуточного масштаба на уровень 2 устойчивых квантовых вычислений».

Читать далее:

Суперкомпьютер разгадал загадку странной массы первых звезд во Вселенной

Зонд НАСА впервые заглянул внутрь вихрей Солнца

Посмотрите, что подводный робот нашел на дне Байкала

_{На обложке: Изображение от pikisuperstar на Freepik, сведения о лицензии}