Квантовые компьютеры можно было бы создавать с меньшим количеством компонентов благодаря технологии, основанной на принципе кота Шрёдингера. Команда исследователей из Amazon Web Services использовала "кубиты бозонного кота" для улучшения способности квантовых компьютеров исправлять ошибки. О демонстрации квантового исправления ошибок, требующего меньших затрат на оборудование, сообщается в статье, опубликованной в Nature.
Система использует так называемые кошачьи кубиты (кубиты — это квантовый эквивалент классических вычислительных битов), которые устойчивы к определённым типам помех и ошибок, которые могут нарушить работу квантовых систем. Этот подход требует меньше компонентов для исправления квантовых ошибок, чем другие конструкции.
Квантовые компьютеры подвержены ошибкам, что ограничивает их возможности по сравнению с классическими компьютерами при выполнении определённых задач. Квантовое исправление ошибок — это метод, который помогает уменьшить количество ошибок за счёт распределения информации по нескольким кубитам, что позволяет выявлять и исправлять ошибки без нарушения вычислений. Однако большинство подходов к квантовому исправлению ошибок обычно предполагают использование большого количества дополнительных кубитов для обеспечения достаточной защиты от ошибок, что потенциально приводит к общему снижению эффективности.
Исследователь Харальд Путтерман и его коллеги изучают потенциально более эффективный способ реализации квантовой коррекции ошибок с использованием типа кубита, называемого бозонным кубитом-кошкой. Эти кубиты-кошки изначально — на аппаратном уровне — обладают высокой устойчивостью к одному типу ошибок (называемому инверсией бита) за счёт более высокой вероятности возникновения другого типа ошибок (называемого инверсией фазы). Эта ошибка позволяет исследователям разрабатывать квантовые коды коррекции ошибок, которые ориентированы только на устранение ошибок, связанных с изменением фазы, что в целом делает конструкцию более эффективной и требует меньше дополнительных кубитов.
Авторы демонстрируют сверхпроводящее квантовое устройство с использованием массива кубитов-кошек, в котором, как показано, ошибки подавляются с 1,75% за цикл до 1,65% для кода с исправлением ошибок с пятью кубитами-кошками. Для подавления ошибок с помощью более крупного кода с исправлением ошибок ранее требовались десятки дополнительных кубитов.
Эти результаты показывают, что использование бозонных кубитов "кошачий глаз" может быть эффективным способом создания отказоустойчивых квантовых вычислений. Авторы предполагают, что система может масштабироваться и делать это эффективно, но отмечают, что для повышения производительности до уровня, который позволил бы применять квантовые вычисления на практике, необходима дальнейшая оптимизация.
Окаменелости в Австралии раскрыли ученым "перевёрнутую" экосистему динозавров.
Фото: pxhere.com
Обсуждение ( 0 ) Посмотреть все