Microsoft и Quantinuum заявили о прорыве в коррекции ошибок при квантовых вычислениях

В Microsoft и Quantinuum рассказали о крупном прорыве в области коррекции ошибок при квантовых вычислениях. Используя оборудование с ионными ловушками Quantinuum и новую систему виртуализации кубитов от Microsoft, команда смогла провести более 14 тысяч экспериментов без единой ошибки в системах с четырьмя логическими кубитами. 

Новая система также позволила проверять логические кубиты и исправлять любые возникающие ошибки, не разрушая их.

Это, по мнению представителей компаний, позволит вывести современные квантовые вычисления из эры шумных квантовых компьютеров промежуточного масштаба (NISQ). По сей день даже самые незначительные изменения могут сделать квантовую систему случайной или «декогерентной», а работа квантовых компьютеров ограничена в лучшем случае чуть более чем тысячей кубитов. Если проблему «зашумливания» всё же решили, то такие компьютеры можно запускать для вычислений на более долгий срок, а также их теперь можно масштабировать.

Исследователям предстоит решить ещё много проблем. Но уже сейчас, с применением новой системы, компьютер со 100 логическими кубитами мог бы быть полезен для решения некоторых задач, а машина с 1000 кубитов демонстрировала бы «коммерческое преимущество». 

Команда использовала процессор Quantinuum H2 с захваченными ионами и смогла объединить 30 физических кубитов в четыре высоконадёжных логических кубита. Именно такое кодирование помогает защитить систему от ошибок. 

«Просто увеличивать количество физических кубитов с высокой частотой ошибок — бесполезно, потому что в результате получится большой квантовый компьютер, который не будет более мощным, чем раньше», — объясняют генеральный менеджер Azure Quantum Деннис Том и Криста Своре, вице-президент по передовым квантовым разработкам