Google Quantum AI впервые успешно протестировала новый метод очистки кубитов, снизив ошибки в 40 раз
Кубиты, квантовые аналоги битов, крайне нестабильны и подвержены ошибкам, что затрудняет создание надежных квантовых компьютеров. Традиционный метод очистки, называемый дистилляцией магических состояний, требует огромных ресурсов. Однако исследователи из Google Quantum AI впервые успешно продемонстрировали альтернативный подход — культивацию магических состояний — на сверхпроводящем процессоре Willow. Об этом пишет сайт Phys.org.
В ходе эксперимента команда закодировала шумное магическое состояние на нескольких физических кубитах, распределив информацию по сетке для защиты от ошибок. Затем с помощью вспомогательных кубитов они проверяли данные на наличие ошибок, не разрушая их. Если проверка выявляла ошибки, попытка отбрасывалась, а успешные попытки сохранялись для дальнейшей обработки.
Результаты, опубликованные в журнале Science, показали снижение ошибок в 40 раз. Очищенные состояния достигли точности не менее 99,99%. Для проверки такого низкого уровня ошибок ученые разработали метод, названный kickback-томографией, который требует значительно меньше измерений, чем традиционные методы. Только около 8% начальных попыток прошли все проверки.
Исследователи также успешно перенесли очищенные состояния в более крупную защитную структуру, совместимую с поверхностным кодом, что указывает на возможность их использования в будущих квантовых вычислениях. Этот прорыв может значительно сократить ресурсы, необходимые для создания универсальных квантовых компьютеров. Следующий шаг — масштабирование технологии для более крупных систем.
