Новый алгоритм исправляет ошибки в работе квантового компьютера

Физик из Сиднейского университета разработал код, позволяющий исправлять ошибки квантовых компьютеров, который сможет высвободить больше аппаратных средств для выполнения полезных вычислений. О своей работе исследователь рассказал в статье журнала Science Advances.

Уменьшение ошибок в квантовых вычислениях является одной из самых больших проблем, стоящих перед физиками. Именно эта проблема отчасти мешает ученым построить достаточно большие квантовые вычислительные системы для обработки больших объемов данных.

Такие ошибки связаны со свойствами квантовой информации: так как состояния кубитов довольно хрупкие, на их работу может влиять множество факторов внешней среды, из-за чего система не всегда производит все вычисления правильно. При этом для исправления таких ошибок вычислительная система затрачивает больше усилий, чем для осуществления полезных вычислений.

Новый подход к исправлению ошибок, предложенный сиднейским ученым, заключается в использовании кода, который работает на поверхности архитектуры квантового компьютера в двух пространственных измерениях и одном временном. Применяемые до сих пор алгоритмы использовали двумерный код для дистилляции — сортировки множества вычислительных операций для выбора нескольких полезных. Для этого используется большое количество вычислительных ресурсов, хотя такой метод и позволяет подавить ошибки в работе квантового компьютера.

Предложенный метод обработки ошибок исключает дистилляцию, благодаря чему позволяет освободить большое количество вычислительных ресурсов и направить их на полезную работу. Ранее исследователь уже создавал декодер, который выявляет и исправляет больше ошибок, чем когда-либо прежде. Но новое исследование — это совершенно другой принцип борьбы с возникновением ошибок. С помощью применения третьего измерения физик смог отказаться от необходимости использовать дистилляцию в квантовых вычислениях. По словам исследователей, эта работа позволит ученым перейти к использованию больших количеств кубитов в квантовых системах.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.