Как можно уменьшить число кубитов для коррекции ошибок в квантовых вычислителях

N+1Наука

Код коррекции ошибок поможет масштабировать квантовые вычислители

Физики показали как можно уменьшить число кубитов для коррекции ошибок в квантовых вычислителях. Они предложили код коррекции ошибок, в котором шум спадает экспоненциально в зависимости от числа кубитов и рассчитали вклады разных типов ошибок. Работа опубликована в журнале Nature.

Оксана Борзенкова

Zijun Chen et al. / Nature, 2021

Коррекция ошибок в квантовых вычислителях — не менее важная задача, чем создание работоспособного устройства. Полностью избавиться от шума на практике невозможно, а научиться корректировать работу вычислителя с учетом шума возможно, хоть и непросто. Сложности в создании кодов коррекции ошибок возникают из-за ограничений — нельзя сильно увеличивать число кубитов, задействованных в коррекции ошибок, но при этом следить за тем, чтобы вероятность ошибки оставалась небольшой. Необходимость использовать дополнительные кубиты связана с тем, что один логический кубит кодируется несколькими физическими — первый несет нужную информацию, а остальные (измеряемые) «следят» за возникновением ошибок в нем. Понятно, что сто физических кубитов в качестве одного логического позволят очень точно отслеживать и исправлять ошибки, но такой подход только добавляет сложностей в создании экспериментального устройства. Поэтому хороший метод коррекции ошибок не просто должен снижать шум, но и делать это с помощью наименьшего числа вспомогательных кубитов.

Ученые из Google AI во главе с Джулианом Келли (Julian Kelly) показали, что уровень ошибок может падать экспоненциально с увеличением числа кубитов. Они разработали код, для которого возникает такая зависимость, сравнили его с поверхностным кодом для квантовой коррекции ошибок и подробно изучили вклады разных типов ошибок.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

«Ты должна встать в шесть утра и к восьми быть в форме». Правила бизнеса Аллы Вербер «Ты должна встать в шесть утра и к восьми быть в форме». Правила бизнеса Аллы Вербер

6 августа на 62-м году жизни скончалась вице-президент компании Mercury

Forbes
Made in Japan: аниме, которое ты должна увидеть Made in Japan: аниме, которое ты должна увидеть

Для всех, кто относится к аниме с предубеждением или опасением, – наша подборка

Cosmopolitan
На высокой ноте: 8 занимательных фактов о комарах На высокой ноте: 8 занимательных фактов о комарах

Раздражающие нас комары на самом деле пережили динозавров

Вокруг света
Дмитрий Светозаров. Рукописи не горят Дмитрий Светозаров. Рукописи не горят

Режиссер Дмитрий Светозаров открыл многих современных кинозвезд

Коллекция. Караван историй
Мужчина не дарит цветы. Как это изменить? Мужчина не дарит цветы. Как это изменить?

Многим женщинам хочется получать цветы не только на праздники

Psychologies
Российские археологи обнаружили древнейшие в Евразии артефакты из метеоритного железа Российские археологи обнаружили древнейшие в Евразии артефакты из метеоритного железа

Археологи нашли артефакты ямной археологической культуры III тысячелетия до н.э

N+1
Drama queen. К 60-летию со дня рождения принцессы Дианы Drama queen. К 60-летию со дня рождения принцессы Дианы

О судьбе принцессы Дианы размышляет главный редактор проекта «Сноб»

СНОБ
Сывороточный белок превратили в термостойкий пенопласт Сывороточный белок превратили в термостойкий пенопласт

Ученые разработали материал, выдерживающий нагрев до 180 градусов Цельсия

N+1
Лед и пламя: история любви Александра Овечкина и Анастасии Шубской Лед и пламя: история любви Александра Овечкина и Анастасии Шубской

Love story Александра Овечкина и Анастасии Шубской

Cosmopolitan
Миноискатель, амфибия и «Рюрик»: самые необычные версии УАЗ-469 Миноискатель, амфибия и «Рюрик»: самые необычные версии УАЗ-469

Невероятные модификации легендарного советского внедорожника УАЗ

РБК
Звук времени Звук времени

О фильме «Для Лучо», биографии любимого певца Италии и самой Италии

Weekend
Технологии прошлого, которые могут вернуться в нашу жизнь Технологии прошлого, которые могут вернуться в нашу жизнь

Устаревшие технологии, которые вернулись в нашу жизнь

Maxim
Страна Макландия Страна Макландия

Как Миклухо-Маклай пытался переселить русских крестьян на Новую Гвинею

Weekend
Лучшие книги Стивена Кинга: топ-11 произведений по мнению читателей Лучшие книги Стивена Кинга: топ-11 произведений по мнению читателей

Подборка самых выдающихся романов короля ужасов Стивена Кинга

Playboy
Жизнь — это путешествие. История русского мистера Смита Жизнь — это путешествие. История русского мистера Смита

Рассказ Стаса Сырокомского об Австралии, путешествиях и надоедливых кенгуру

4x4 Club
«Хроники хищницы»: 85-летняя пенсионерка обольщает молодых мужчин «Хроники хищницы»: 85-летняя пенсионерка обольщает молодых мужчин

Кто сказал, что пожилые люди не заниматься любовью и искать приключения?

Psychologies
Возможность заработать как можно больше денег: зачем продюсеры перезапускают сериалы Возможность заработать как можно больше денег: зачем продюсеры перезапускают сериалы

Почему и как тренд на ремейки добрался до малых экранов

Forbes
Запускал стартапы, чтобы побороть тревожность: история Питера Левелса, который поставил цель сделать 12 сервисов за год Запускал стартапы, чтобы побороть тревожность: история Питера Левелса, который поставил цель сделать 12 сервисов за год

Кто такой Питер Левелс и как он запустил 12 стартапов?

VC.RU
9 игр из нашего прошлого, которым можно научить детей и внуков 9 игр из нашего прошлого, которым можно научить детей и внуков

Игры для детей на любой вкус, возраст и уровень активности

Psychologies
Полуголые и смешные: как выглядят звезды шоу «Женский стендап» в бикини Полуголые и смешные: как выглядят звезды шоу «Женский стендап» в бикини

Пляжные снимки звезд шоу «Женский стендап»

Cosmopolitan
«Странный тип по имени Энди Уорхол». Отрывок из книги Майкла Шнейерсона «Странный тип по имени Энди Уорхол». Отрывок из книги Майкла Шнейерсона

Отрывок из главы об Энди Уорхоле из книги «Бум» Майкла Шнейерсона

СНОБ
Личная жизнь участников Comedy Woman: Хрусталева, Гудкова, Бороденко и других Личная жизнь участников Comedy Woman: Хрусталева, Гудкова, Бороденко и других

Участники Comedy Woman нашли любовь за рамками проекта

Cosmopolitan
Жизнь на вулкане Жизнь на вулкане

Почему вулканолог, который построил карьеру в Корее, вернулся домой на Камчатку

Seasons of life
Укрощаем сахарного монстра: что есть, чтобы справиться с тягой к сладкому Укрощаем сахарного монстра: что есть, чтобы справиться с тягой к сладкому

Продукты, которые помогают справиться с сахарной зависимостью

Cosmopolitan
Как биомаркеры какао-бобов помогут избавиться от детского труда Как биомаркеры какао-бобов помогут избавиться от детского труда

Исследователи нашли способ сделать производство шоколада безопасным

Популярная механика
Второе отречение Второе отречение

Наполеон умудрился отречься от власти дважды

Дилетант
Восполняем дефицит Восполняем дефицит

Каких полезных веществ организму летом особенно недостает?

Лиза
Хотите поговорить о Боге? 8 необычных сериалов о религии Хотите поговорить о Боге? 8 необычных сериалов о религии

Необычные сериалы о религии

Cosmopolitan
Любимые мужчины Бритни Спирс: Тимберлейк, Фаррелл, Федерлайн, Асгари и другие Любимые мужчины Бритни Спирс: Тимберлейк, Фаррелл, Федерлайн, Асгари и другие

Любовные отношения Бритни Спирс были громкими и даже драматичными

Cosmopolitan
Драгоценный запас: что нужно знать о заморозке яйцеклеток Драгоценный запас: что нужно знать о заморозке яйцеклеток

Что нужно знать о заморозке яйцеклеток и кому она может понадобиться?

Cosmopolitan
Открыть в приложении