Исследователи внедрили коррекцию ошибок в квантовые вычисления

Физические кубиты уязвимы к ошибкам, приходящим из различных источников — квантовой декогеренции, перекрестных помех и даже калибровки! К счастью, данные возможно защитить с помощью теории квантовой коррекции ошибок.

В чем же отличие от «стандартного» квантового компьютера»? Во-первых, квантовый компьютер с коррекцией ошибок будет обрабатывать квантовую информацию, закодированную в логических, а не в физических кубитах. Преимущество в том, что один логический бит состоит из многих физических бит. Во-вторых, он будет использовать квантовые проверки на четность для выявления (и исправления) ошибок, возникающих в физических кубитах. Это позволит защитить закодированную информацию в процессе ее обработки.

Основная идея заключается в том, что если увеличивать избыточность информации и использовать все больше кубитов для кодирования данных, то чистая ошибка будет снижаться. Для этого исследователи реализовали «сверхкубит», состоящий из семи физических кубитов.

Сейчас ученые умеют выполнять над логическими кубитами три операции: инициализация, преобразование с помощью вентилей и измерение. Им удалось показать, что эти же операции могут быть выполнены непосредственно над закодированной информацией.

Ученые реализовали структуру на 17 физических кубитах и в дальнейшем планируют увеличить их количество до 49.

Исследование опубликовано в декабрьском номере журнала Nature Physics.