Ученые Google на шаг приблизились к победе над ошибками квантовых вычислений

Ученые Google считают, что теперь они на шаг ближе к созданию полностью функционирующего квантового компьютера после достижения прогресса в исправлении ошибок, влияющих на систему.

Исследователи из Google Quantum AI заявили, что нашли способ снизить частоту ошибок по мере увеличения размера системы, которую они описывают как “точку безубыточности”.

Доктор Хартмут Невен, технический директор Google Quantum AI, сказал, что, хотя впереди все еще есть проблемы, он считает, что на данном этапе “мы можем с уверенностью обещать коммерческую ценность” квантовых компьютеров.Он добавил: “Итак, выражаясь финансовым языком, мы достигли точки безубыточности, но этого, конечно, недостаточно.“Нам нужно добиться абсолютно низкого уровня ошибок”.

Квантовые компьютеры используют свойства квантовой физики для хранения данных и выполнения вычислений.Основные единицы информации в обычных компьютерах называются “битами” и хранятся в виде строки из единиц и нулей.В квантовой компьютерной системе эти единицы известны как кубиты и могут быть как единицами, так и единицами, равными 0 одновременно.Теоретически это дает квантовым машинам гораздо большую вычислительную мощность, чем обычным машинам, для выполнения задач, которые заняли бы у существующих компьютеров много лет.

Однако прогресс в создании коммерчески жизнеспособных квантовых машин был медленным.Это связано с тем, что способность передавать информацию в квантовых компьютерах хрупка, а воздействие окружающей среды, такое как нагрев и дефекты материалов, может привести к появлению ошибок.Контроль или устранение таких ошибок является одной из основных проблем в использовании возможностей квантовых вычислений.

Для исследования доктор Невен и его коллеги создали сверхпроводящий квантовый процессор с 72 кубитами и протестировали его с двумя различными поверхностными кодами: один на 49 физических кубитах и меньший на 17 физических кубитах.Они обнаружили, что больший поверхностный код, состоящий из 49 физических кубитов, работает лучше, чем меньший.

Наш прорыв представляет собой значительный сдвиг в том, как мы управляем квантовыми компьютерами

[link=https://www.independent.co.uk/topic/sundar-pichai" style="color: rgb(165, 18, 32); text-decoration-line: none; font-family: "Indy Serif", "Adjusted Indy Serif Fallback", serif; font-size: 19px;">Сундар Пичаи, исполнительный директор Google и

Он добавил: “Наш прорыв представляет собой значительный сдвиг в том, как мы управляем квантовыми компьютерами.“Вместо того, чтобы работать с физическими кубитами на нашем квантовом процессоре по одному, мы обрабатываем их группу как один логический кубит.“В результате логический кубит, который мы создали из 49 физических кубитов, смог превзойти тот, который мы создали из 17 кубитов”.

Ученые отмечают, что требуется больше работы, чтобы снизить частоту ошибок, достаточную для эффективных вычислений, но добавили, что их работа “демонстрирует фундаментальное требование для будущих разработок”.Доктор Джулиан Келли, директор по квантовому оборудованию в Google Quantum AI, сказал: “Технические ограничения (при создании квантового компьютера), безусловно, выполнимы.

“Это большая проблема – это то, над чем мы должны работать, но это ни в коем случае не мешает нам, например, создать крупномасштабную машину”.Их работа опубликована в журнале Nature.