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
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
«Остров обреченных». Отрывок романа одного из наиболее трагичных и плодовитых шведских прозаиков ХХ века Стига Дагермана «Остров обреченных». Отрывок романа одного из наиболее трагичных и плодовитых шведских прозаиков ХХ века Стига Дагермана

Отрывок из романа классика шведского модернизма Стига Дагермана

Esquire
«Оскара» ей! Названы лучшие диеты 2021 года «Оскара» ей! Названы лучшие диеты 2021 года

Выбрали самые лучшие диеты, которые помогут похудеть и сохранить здоровье

Cosmopolitan
Секреты похудения Дженнифер Лоуренс, Эммы Стоун и других голливудских актрис Секреты похудения Дженнифер Лоуренс, Эммы Стоун и других голливудских актрис

Кинозвезды раскрыли секреты стройных фигур

Cosmopolitan
«Здесь плохо пахнет…»: где и когда человечество применяло химическое оружие «Здесь плохо пахнет…»: где и когда человечество применяло химическое оружие

Краткая летопись использования химического оружия во время Первой мировой

Maxim
Основатель Amazon и богатейший человек мира Джефф Безос: «Бояться — это нормально» Основатель Amazon и богатейший человек мира Джефф Безос: «Бояться — это нормально»

Интересные факты и лучшие высказывания великого бизнесмена

Playboy
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
Витрувианский хипстер Витрувианский хипстер

Биография Леонардо да Винчи, которую сценаристы превратили в детектив

Weekend
Включите свет! Включите свет!

Освещение в квартире: что выбрать и какие нюансы следует учесть

Домашний Очаг
«Для народа свобода не стала ценностью» «Для народа свобода не стала ценностью»

Валентин Юмашев рассказывает о своей работе с Борисом Ельциным

Forbes
8 взрывоопасных вопросов (и ответов) о U-2 — не о группе, о самолете 8 взрывоопасных вопросов (и ответов) о U-2 — не о группе, о самолете

Главные вопросы о самолете U-2 (причем тут Боно?)

Maxim
Спаситель на продажу: как самая дорогая картина в истории вызвала скандал на арт-рынке Спаситель на продажу: как самая дорогая картина в истории вызвала скандал на арт-рынке

Политические махинации, связанные с самой дорогой картиной в мире

Forbes
Чего хотят разработчики — и почему не все хотят работать в «Яндексе» и Google Чего хотят разработчики — и почему не все хотят работать в «Яндексе» и Google

Как привлечь и удержать высококвалифицированных разработчиков?

Inc.
Осторожно: линзы! Осторожно: линзы!

Основные ошибки в обращении с контактными линзами

Домашний Очаг
Дети, родители и гаджеты: как установить правила и сохранить хорошие отношения Дети, родители и гаджеты: как установить правила и сохранить хорошие отношения

Как научить ребенка жить в цифровом мире и, может быть, научиться этому самим

Psychologies
Янина Жеймо: несказочная судьба советской Золушки Янина Жеймо: несказочная судьба советской Золушки

Жизнь Янины Жеймо — с войной, блокадой, депрессией и предательством мужа

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

Новый Renault Duster стал интереснее и технически, и внешне

4x4 Club
Жаришь или отжигаешь? Как знаки зодиака отдыхают на майских шашлыках Жаришь или отжигаешь? Как знаки зодиака отдыхают на майских шашлыках

Наш Магический шар рассказывает, как именно ты обычно отдыхаешь в праздники

Cosmopolitan
Все о человеке с большой буквы Ч — Черчилле Все о человеке с большой буквы Ч — Черчилле

Самый знаменитый англичанин во всей мировой истории

Maxim
8 причин приготовить на ужин брокколи 8 причин приготовить на ужин брокколи

Научно доказанные причины начать есть брокколи уже сегодня

РБК
Микробиота шимпанзе оказалась устойчива к антибиотикам Микробиота шимпанзе оказалась устойчива к антибиотикам

Устойчивые бактерии могли передаться к животным от человека

N+1
Любимые мужчины Елены Кориковой: звезда телевидения, писатель и теннисист Любимые мужчины Елены Кориковой: звезда телевидения, писатель и теннисист

В личной и творческой жизни Елены Кориковой было много взлетов и падений

Cosmopolitan
Ученые рассказали, что такое «иллюзия творческого обрыва» и почему она мешает принимать лучшие решения Ученые рассказали, что такое «иллюзия творческого обрыва» и почему она мешает принимать лучшие решения

После мозгового штурма становится все труднее и труднее генерировать новые идеи

Inc.
Инвестировать в Альпы: почему швейцарские бизнесмены вкладываются в недвижимость Инвестировать в Альпы: почему швейцарские бизнесмены вкладываются в недвижимость

Тенденции инвестирования в Швейцарии и потенциал кантона Аппенцель

Forbes
Не надо стесняться: российские звезды с большим размером ноги Не надо стесняться: российские звезды с большим размером ноги

Если у тебя большой размер ноги, бери пример с этих успешных красоток

Cosmopolitan
Эвакуация с Гавайев на материк спасет вымирающих цветочниц от малярии Эвакуация с Гавайев на материк спасет вымирающих цветочниц от малярии

Что позволит спасти цветочниц-попугаеклювов неминуемого исчезновения?

N+1
Североамериканских саблезубых гомотериев назвали охотниками на молодых мамонтов Североамериканских саблезубых гомотериев назвали охотниками на молодых мамонтов

Палеонтологи реконструировали рацион и охотничьи повадки саблезубой кошки

N+1
Почему гиалуроновая кислота так популярна и как она работает Почему гиалуроновая кислота так популярна и как она работает

Косметолог: как с помощью гиалуроновой кислоты сделать кожу здоровее и красивее

РБК
«Вдова из Абхазии»: основатель Badoo Андрей Андреев стал жертвой мошенников и потерял квартиру в Петербурге «Вдова из Абхазии»: основатель Badoo Андрей Андреев стал жертвой мошенников и потерял квартиру в Петербурге

История основателя Badoo о том, как он стал жертвой мошенников

VC.RU
Открыть в приложении