Розв’язання проблеми передбачало розробку нового типу системи корекції помилок для стабілізації кубітів від перешкод.
Квантові жорсткі диски довгі роки залишалися концепцією, яку було неможливо втілити в реальність / фото – Pixabay
Учені тривалий час не могли наблизитися до втілення концепції “квантового жорсткого диска” в реальність через проблему, з якою вони боролися близько 10 років. Тепер їм вдалося розв’язати її, пише Live Science.
За словами вчених, розв’язання проблеми включало розробку нового типу системи корекції помилок для стабілізації кубітів від перешкод. Завдяки цьому вдалося подолати головну перешкоду на шляху до створення практичних квантових комп’ютерів.
У новому дослідженні, яке було опубліковано 4 листопада в журналі Nature Communications стверджується, що за успішного масштабування ця технологія може прокласти шлях до створення високоефективних систем квантової пам’яті.
Відео дня
“Це досягнення має вирішальне значення для розробки масштабованих квантових комп’ютерів, оскільки воно дає змогу створювати більш компактні системи квантової пам’яті. Скорочуючи накладні витрати на фізичні кубіти, результати прокладають шлях до створення більш компактного “квантового жорсткого диска” – ефективної системи квантової пам’яті, здатної надійно зберігати величезні обсяги квантової інформації”, – йдеться в заяві дослідників.
Однією з головних проблем квантових обчислень близько 10 років залишалося управління помилками, які порушують обчислення. У виданні пояснили, що квантові комп’ютери покладаються на кубіти, які неймовірно чутливі до змін температури та електромагнітних перешкод. Навіть незначні порушення тонкого квантового стану кубіта можуть призвести до втрати даних.
Вчені довгі роки працювали над способами підтримання стабільності кубітів і квантових даних.
Виправлення помилок у квантових системах зазвичай досягається шляхом організації кубітів у ґратчасту структуру, яка слідує топологічному “коду”. Мета полягає в тому, щоб скоротити кількість фізичних кубітів для управління помилками в міру їх виникнення, розповіли дослідники.
Сучасні методи тривимірної корекції помилок можуть обробляти помилки тільки вздовж однієї лінії кубітів, що обмежує кількість помилок, з якими вони можуть впоратися в міру зростання системи. За словами вчених, їм вдалося подолати цю проблему, розробивши архітектуру корекції помилок, яка використовує тривимірну решітку кубітів, організовану топологічним кодом.
“На шляху розробки універсального квантового комп’ютера все ще належить подолати значні перешкоди. Одна з найбільших полягає в тому, що нам необхідно використовувати більшу частину кубітів, щоб пригнічувати помилки, які природно виникають у рамках технології”, – заявив провідний автор дослідження Домінік Вільямсон.
