Физики разработали код коррекции ошибок в квантовых вычислениях

N+1Наука

Квантовая коррекция ошибок научилась переваривать вдвое больший шум

Оксана Борзенкова

J. Pablo Bonilla Ataides et al. / Nature communications, 2021

Физики разработали код коррекции ошибок в квантовых вычислениях, который работает при вдвое большем уровне шума, чем его предшественник. Авторы показали, как ведет себя новый код при разных типах ошибок и как с его помощью можно уменьшить число физических кубитов в системе, а эксперименты подтвердили все его преимущества. Работа опубликована в журнале Nature communications.

Второй важной задачей на пути к воплощению квантовых вычислений помимо создания долгожданного устройства, можно считать разработку кода коррекции ошибок. Базовые элементы квантовых компьютеров (кубиты, вентили) не идеальны: кубиты могут находиться в неправильном состоянии, а вентили — вносить ошибку в выходной кубит. Поэтому ученым приходится придумывать способы как с этим бороться. Известный из классической информатики вариант — коррекция возникающих ошибок. Тут есть несколько разных способов — можно несколько раз измерять полученную информацию и потом обрабатывать полученный набор, либо использовать для кодирования 1 кубита (логического) несколько физических кубитов. Для современных квантовых устройств время жизни кубитов не позволяет использовать первый метод, поэтому для реализации вычислений без ошибок требуется большее число кубитов, чем задействовано в самих вычислениях. Использование нескольких (часто трех) кубитов вместо одного позволяет получить правильный ответ, даже если один из кубитов оказался «битым», ведь остальные будут верными. Вероятность того, что два кубита одновременно ошибочны, очень мала.

Среди множества кодов коррекции ошибок существуют так называемые поверхностные коды. Для их представления используется двумерная решетка, на ребрах которой расположены кубиты. Часть их них участвует в вычислениях, а другая часть помогает выявлять и исправлять ошибки. Измерение дополнительных кубитов можно проводить в разных базисах: чаще всего, набор однокубитных измерений ограничен матрицами Паули. В случае поверхностного когда используют операторы XXXX и ZZZZ (называются стабилизаторами), которые действуют сразу на 4 кубита, а на решетке располагаются

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

«Порно-Оскар»-2018! Итоги «Порно-Оскар»-2018! Итоги

Минуточку внимания, дамы и господа. Перед нами — победители главной кинопремии мировой порноиндустрии, «Смотрел, не понравилось» — такого никогда не говорят про призеров AVN Award!

Maxim
Секреты похудения к свадьбе Кейт Миддлтон, Меган Маркл и других монарших особ Секреты похудения к свадьбе Кейт Миддлтон, Меган Маркл и других монарших особ

Красавицы не жалели сил, чтобы прийти в форму к торжеству

Cosmopolitan
Исправьте это немедленно: почему пользователи ненавидят чат-ботов Исправьте это немедленно: почему пользователи ненавидят чат-ботов

Какие проблемы и ошибки на самом деле закрывают виртуальные помощники

Forbes
Обзор TWS-наушников JAYS f-five и t-Seven: новинки из Швеции Обзор TWS-наушников JAYS f-five и t-Seven: новинки из Швеции

Обзор бюджетных наушников JAYS f-five и t-Seven с системой шумоподавления

CHIP
Эффект бабочки Эффект бабочки

Лукас Портман уверенно прокладывает себе путь в мире моды

Vogue
Труп, воровка и бродяга: роли, в которых вы не узнаете актеров Труп, воровка и бродяга: роли, в которых вы не узнаете актеров

Как актеры "Гарри Поттера" избавляются от образов учеников Хогвартса

Cosmopolitan
Платья с историей, винтаж и ирония: самые знаковые женские наряды за всю историю «Оскара» Платья с историей, винтаж и ирония: самые знаковые женские наряды за всю историю «Оскара»

Вспоминаем лучшие платья гостей «Оскара» за всю историю кинопремии

Esquire
Игровое кино: какие технологии помогли Бекмамбетову снять блокбастер Игровое кино: какие технологии помогли Бекмамбетову снять блокбастер

Тимур Бекбамбетов — о технологиях, использованных на съемках фильма «Девятаев»

Популярная механика
Если бы мне сказали Если бы мне сказали

Поэт Вера Полозкова – о сложном и счастливом в своём родительстве

Домашний Очаг
Как выглядели первые мужья Заворотнюк, Климовой, Мороз и других красавиц-актрис Как выглядели первые мужья Заворотнюк, Климовой, Мороз и других красавиц-актрис

Артистки разочаровались в избранниках, с которыми попытались создать семью

Cosmopolitan
«Дуров пытался создать образ мачо»: что стало известно о создателе Telegram из нового документального фильма «Дуров пытался создать образ мачо»: что стало известно о создателе Telegram из нового документального фильма

Подробности жизни Павла Дурова рассказали его знакомые в фильме «Дуров»

Forbes
Новый Renault Duster. Хорошо, что приехал Новый Renault Duster. Хорошо, что приехал

Новый Renault Duster стал интереснее и технически, и внешне

4x4 Club
6 признаков того, что ваш внутренний ребенок травмирован 6 признаков того, что ваш внутренний ребенок травмирован

Как понять, что ваш внутренний нуждается в помощи?

Psychologies
Шикарные гены! Как выглядят мамы Виктории Бекхэм, Дженнифер Лопес и других звезд Шикарные гены! Как выглядят мамы Виктории Бекхэм, Дженнифер Лопес и других звезд

Знаменитости признаются, что многому обязаны своим эффектным и успешным мамам

Cosmopolitan
Украшения, еда, впечатления: как зарабатывают на околокосмической теме Украшения, еда, впечатления: как зарабатывают на околокосмической теме

Предприниматели из России, зарабатывающие на космических впечатлениях

РБК
Быть рядом всегда Быть рядом всегда

Они прожили вместе 73 года

Лиза
Как сейчас выглядят модели, которых называли самыми красивыми девочками в мире Как сейчас выглядят модели, которых называли самыми красивыми девочками в мире

Юные модели повзрослели и заметно преобразились

Cosmopolitan
Коктейльная карта: история классического коктейля «Френч 75» на джине Коктейльная карта: история классического коктейля «Френч 75» на джине

История коктейля «Френч 75»

Esquire
Оригинальный сценарий Оригинальный сценарий

Как Тайка Вайтити умудряется работать на грани смешного и страшно реалистичного

Glamour
«Кроватка», Rambler и интернет по карточкам: как выглядел рунет в 1990-е «Кроватка», Rambler и интернет по карточкам: как выглядел рунет в 1990-е

Как выглядело интернет-пространство в России более четверти века назад.

Популярная механика
Ученые создали микрокапсулы-«пельмени» для адресной доставки лекарств Ученые создали микрокапсулы-«пельмени» для адресной доставки лекарств

Микрокапсулы могут доставлять препараты прямо к пораженным областям организма

Популярная механика
«Я полный ноль». Зачем мы на самом деле себя ругаем и почему нужно прекратить это делать прямо сейчас «Я полный ноль». Зачем мы на самом деле себя ругаем и почему нужно прекратить это делать прямо сейчас

Люди должны проявлять сострадание по отношению к себе

Inc.
5 книг Нобелевских лауреатов, которые вам стоит прочесть 5 книг Нобелевских лауреатов, которые вам стоит прочесть

Топ книг нобелевских лауреатов, которые стоит прочесть каждому

Популярная механика
Плюсы и минусы модных диет Плюсы и минусы модных диет

Разбираемся, безопасны ли популярные диеты

Добрые советы
Научные факты о пользе и вреде витамина А Научные факты о пользе и вреде витамина А

Витамин А нужен для иммунитета, здоровья глаз и кожи

РБК
Римма Маркова: «Леню я всю жизнь берегла, да не уберегла...» Римма Маркова: «Леню я всю жизнь берегла, да не уберегла...»

Римма Маркова — о жизни и своем брате Леониде Маркове

Караван историй
Астрономы нашли два новых скопления галактик Астрономы нашли два новых скопления галактик

Астрономы подвели итоги обзора неба CHiPS

N+1
По следам «Слепка»: что такое танец в музее и зачем он нужен зрителю По следам «Слепка»: что такое танец в музее и зачем он нужен зрителю

Какие связи устанавливает танец между скульптурой, живописью и хореографией?

РБК
7 лучших сборников современных переводных рассказов — от авторов, которые вас не разочаруют 7 лучших сборников современных переводных рассказов — от авторов, которые вас не разочаруют

Екатерина Баева собрала список большой литературы в малых формах

Esquire
Кто такие тестировщики? Рассказываем об особенностях профессии Кто такие тестировщики? Рассказываем об особенностях профессии

В чем на самом деле заключается работа профессионалов-тестировщиков?

Популярная механика
Открыть в приложении