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

Как мат влияет на рабочие отношения и стоит ли бороться с ненормативной лексикой Как мат влияет на рабочие отношения и стоит ли бороться с ненормативной лексикой

Как выстроить общение в команде и почему выбирать выражения — важно для бизнеса

СНОБ
В 1972 году MIT предсказал крах цивилизации в 21 веке — мы в графике В 1972 году MIT предсказал крах цивилизации в 21 веке — мы в графике

Индустриальная цивилизация находится на пути к краху?

Популярная механика
5 самых мудрых знаков зодиака: дадут совет и прикроют в сложной ситуации 5 самых мудрых знаков зодиака: дадут совет и прикроют в сложной ситуации

Мудрость – такое качество, которое можно трактовать по-разному

Cosmopolitan
Правила жизни Ильи Сегаловича Правила жизни Ильи Сегаловича

Правила жизни сооснователя "Яндекса" Ильи Сегаловича

Esquire
Бог в поисках автора Бог в поисках автора

«Локи», почти идеальный сериал Marvel

Weekend
Как позаботиться о здоровье своего пениса: 5 бесценных советов от уролога Как позаботиться о здоровье своего пениса: 5 бесценных советов от уролога

Чтобы он тебя не подводил, стоит соблюдать несколько простых правил

Playboy
История провала: как я открыл пекарню и закрыл ее через два месяца История провала: как я открыл пекарню и закрыл ее через два месяца

Открыть пекарню и закрыть ее через два месяца

Inc.
Товарищ Гуччи: за что советские женщины ненавидели Раису Горбачёву Товарищ Гуччи: за что советские женщины ненавидели Раису Горбачёву

Раиса Горбачёва могла бы стать примером советских женщин, но вышло наоборот

Cosmopolitan
Почему глобальное потепление угрожает разрушением зданий Почему глобальное потепление угрожает разрушением зданий

Потепление вредит не только живой природе, но и домам

Популярная механика
История зависимости. Тиффани Дженкинс: «Чистый кайф. Я отчаянно пыталась сбежать из этого мира, но выбрала жизнь» История зависимости. Тиффани Дженкинс: «Чистый кайф. Я отчаянно пыталась сбежать из этого мира, но выбрала жизнь»

История зависимости и возвращения к жизни

СНОБ
Слуги дьявола или святые: 6 мифов об охоте на ведьм в Салеме Слуги дьявола или святые: 6 мифов об охоте на ведьм в Салеме

В июне 1692 года состоялась казнь первой «ведьмы» в Салеме

Вокруг света
Углеводное чередование: сжигаем килограмм жира за неделю Углеводное чередование: сжигаем килограмм жира за неделю

Хочешь быстро похудеть, но так, чтобы твои мышцы не пострадали?

Cosmopolitan
Мой размерчик Мой размерчик

9 оптимальных решений для маленьких квартир

Лиза
«Девы» — постмодернистский детектив автора «Безмолвного пациента» Алекса Михаэлидеса. Публикуем его фрагмент «Девы» — постмодернистский детектив автора «Безмолвного пациента» Алекса Михаэлидеса. Публикуем его фрагмент

Отрывок из детектива «Девы» — постмодернистского архитектурного сооружения

Esquire
Печать навсегда: 5 бумаг, которые изменили мир Печать навсегда: 5 бумаг, которые изменили мир

Бумаги, которые определили ход истории на несколько веков вперед

Inc.
Срезал разметку при повороте одним колесом. Как за это накажут Срезал разметку при повороте одним колесом. Как за это накажут

Что ждет водителей, которые срезают углы при поворотах?

РБК
Ведьмак и Бонд: кто из голливудских знаменитостей самый заядлый геймер Ведьмак и Бонд: кто из голливудских знаменитостей самый заядлый геймер

Топ-5 звезд, обожающих видеоигры

Maxim
Одна вокруг света: город духов в джунглях и озеро с крокодилами Одна вокруг света: город духов в джунглях и озеро с крокодилами

128-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко: Гватемала

Forbes
Катерина Кузнецова: Мне не больно, я не скучаю Катерина Кузнецова: Мне не больно, я не скучаю

Рассказ «Графские похороны» о потере, который хочется перечитывать снова и снова

СНОБ
Четыре пожара в один день и другие безумные совпадения, в которые трудно поверить Четыре пожара в один день и другие безумные совпадения, в которые трудно поверить

Совпадения, которые произошли в нашем логичном мире вопреки теории вероятности

Maxim
Почему россиянки ненавидят Меган Маркл и так любят Кейт Миддлтон Почему россиянки ненавидят Меган Маркл и так любят Кейт Миддлтон

Почему одни обожают Кейт Миддлтон, а другие — Меган Маркл?

Cosmopolitan
Злые языки: дневники иностранцев, изучающих русский язык Злые языки: дневники иностранцев, изучающих русский язык

Интернет-дневники иностранцев, мучающихся с русским языком

Esquire
Память воды Память воды

Как фридайвинг учит открывать новые глубины в себе самой

Tatler
10 малоизвестных, но хороших советских фильмов 10 малоизвестных, но хороших советских фильмов

Самое время открыть для себя другую сторону советского кино

Maxim
Почему женщины убивают: 5 жестоких преступниц, о которых сняли кино Почему женщины убивают: 5 жестоких преступниц, о которых сняли кино

Женщины — нежные создания? Ну уж нет, точно не эти.

VOICE
Как сделать свою жизнь экологичнее почти без усилий Как сделать свою жизнь экологичнее почти без усилий

Несколько простых шагов для тех, кто только начинает заботиться об экологии

GQ
От мамы Коляна до молодой невесты: как изменилась Марина Федункив От мамы Коляна до молодой невесты: как изменилась Марина Федункив

Марина Федункив не верила, что найдет свое счастье

Cosmopolitan
Жучей смазке нашли применение в микроробототехнике Жучей смазке нашли применение в микроробототехнике

Суставный секрет жуков может стать перспективным смазывающим материалом

N+1
Чума на оба ваши дома: древние болезни, которые никуда не исчезли Чума на оба ваши дома: древние болезни, которые никуда не исчезли

Заболеть чумой или лепрой в наши дни вполне реально

Cosmopolitan
Дроны приходят на помощь спасателям Дроны приходят на помощь спасателям

Дроны в работе пожарных, медицинских работников, поисково-спасательных бригад

Популярная механика
Открыть в приложении