Microsoft и Quantinuum сообщили о большом прорыве в области квантовой коррекции ошибок. Объединив технологию ионных ловушек Quantinuum с революционным подходом Microsoft к виртуализации кубитов, удалось правильно выполнить более 14 000 испытаний. Это достижение имеет решающее значение, поскольку позволяет обнаруживать и устранять неисправности в логических кубитах, сохраняя при этом их целостность.
Это открытие знаменует собой отход от периода шумного квантового промежуточного масштаба (NISQ), который характеризовался системами, чувствительными к крошечным изменениям окружающей среды, что приводило к непредсказуемости и ограничивалось несколькими тысячами кубитов. Потенциал квантовых вычислений огромен, поскольку кубит, в отличие от классического бита, может находиться в нескольких состояниях одновременно, пока его не измерят.
В своей технической статье ученые объясняют, как они использовали процессор квантовых ионов H2 компании Quantinuum, чтобы превратить 30 физических кубитов в четыре сильных логических кубита. Этот метод кодирования улучшает защиту от ошибок за счет запутанности, упрощая обнаружение и исправление ошибок в физических кубитах, оставляя при этом логические кубиты нетронутыми.
Исправление ошибок стало большим препятствием на пути выхода за рамки периода NISQ. Улучшение качества и снижение шума физических кубитов имеет решающее значение, поскольку без сложной коррекции ошибок квантовые системы будут продолжать декогерировать. Деннис Том и Криста Своре из Microsoft подчеркнули, что улучшение качества работы физических кубитов вместе со специализированной архитектурой может привести к созданию мощных, отказоустойчивых квантовых компьютеров, способных выполнять сложные вычисления.
Это достижение демонстрирует существенный шаг вперед в снижении разницы между частотой ошибок логических и физических кубитов, с улучшением до 800 раз по сравнению с использованием исключительно физических кубитов. Способность активно устранять неисправности без разрушения логических кубитов является важной вехой в квантовой коррекции ошибок, демонстрируя низкий уровень логических ошибок системы после многочисленных раундов извлечения синдрома.
Ожидается, что это достижение будет стимулировать дальнейшее развитие и признание сопоставимых подходов к исправлению ошибок в сообществе квантовых вычислений. Ильяс Хан из Quantinuum высоко оценил вклад сотрудничества в развитие квантовой экосистемы, выразив энтузиазм по поводу будущего квантовых приложений и перехода к масштабируемым квантовым процессорам.