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
Полина Гагарина и еще 6 звезд, которые вдохновят на похудение Полина Гагарина и еще 6 звезд, которые вдохновят на похудение

Вдохновляющую подборка с секретами похудевших знаменитостей

Cosmopolitan
Опытное хозяйство Опытное хозяйство

Александра Хелминская-Леонтьева освоила работу с архитектурным бетоном

AD
«Зеленое» будущее для нефтегазового сектора: как развиваться компаниям в новых условиях «Зеленое» будущее для нефтегазового сектора: как развиваться компаниям в новых условиях

Портфельные инвесторы все чаще обращают внимание на ESG-факторы

Forbes
6 самых страшных советских маньяков 6 самых страшных советских маньяков

Не Чикатило единым славилась советская криминалистика

Maxim
Всё от нервов Всё от нервов

Может ли фигуральная головная боль перерасти в настоящую?

Cosmopolitan
Секреты похудения Утяшевой, Асмус, Волочковой и других ярких российских звезд Секреты похудения Утяшевой, Асмус, Волочковой и других ярких российских звезд

Как стройнеют самые известные красавицы

Cosmopolitan
Стеклянные тессеры мозаик кордовской Мескиты привезли в Аль-Андалус из Византии Стеклянные тессеры мозаик кордовской Мескиты привезли в Аль-Андалус из Византии

Мозаики мечети Кордовы рассказали о взаимоотношениях в Средиземноморье в Х веке

N+1
«Он великолепен, но я не хочу работать с ним снова»: история Стива Перлмана, который помог появиться Android и Smart TV «Он великолепен, но я не хочу работать с ним снова»: история Стива Перлмана, который помог появиться Android и Smart TV

Перлман ушел из Apple и Microsoft и продал несколько стартапов

VC.RU
«Я работал, я писал стихи»: почему суд над Бродским нельзя забывать «Я работал, я писал стихи»: почему суд над Бродским нельзя забывать

Актеры озвучили записи двух судебных заседаний по делу поэта Иосифа Бродского

Forbes
Виртуальные города, паспортный контроль зданий и экологичность: к чему придут архитекторы в ближайшем будущем Виртуальные города, паспортный контроль зданий и экологичность: к чему придут архитекторы в ближайшем будущем

Как архитектура становится историей или музеем под открытым небом

Популярная механика
Золотой ключик: почему важно менять характер, а не «надевать маску» Золотой ключик: почему важно менять характер, а не «надевать маску»

Адекватно ли поведение характеру?

Forbes
Вымирающие северные гладкие киты родили 17 детенышей Вымирающие северные гладкие киты родили 17 детенышей

В 2020-2021 годах северные гладкие киты произвели на свет 17 китят

N+1
Как выглядят дочери Милы Йовович и других голливудских актрис с русскими корнями Как выглядят дочери Милы Йовович и других голливудских актрис с русскими корнями

Знаменитые актрисы вдохновляют собственным примером красавиц-дочерей

Cosmopolitan
Марсианский винт Марсианский винт

Станет ли полет вертолета Ingenuity началом новой эры в авиации

N+1
Предугадала Instagram, YouTube и Tinder: история популярной в нулевых соцсети HotOrNot Предугадала Instagram, YouTube и Tinder: история популярной в нулевых соцсети HotOrNot

HotOrNot заработал миллионы и придумал механики для современных соцсетей

VC.RU
Милота зашкаливает! Первые фотосессии новорожденных детей российских звезд Милота зашкаливает! Первые фотосессии новорожденных детей российских звезд

Знаменитости запечатлели первые дни жизни своих малышей на камеру

Cosmopolitan
История цирка в России История цирка в России

О первых стационарных цирках, которые работают до сих пор

Культура.РФ
Опилки превратили в водостойкий биоразлагаемый материал Опилки превратили в водостойкий биоразлагаемый материал

Новый способ получения биоразлагаемого пластика из древесной стружки

N+1
Фотограф Георгий Кардава — о взгляде на героев и тиндеризации общества Фотограф Георгий Кардава — о взгляде на героев и тиндеризации общества

Фотограф Георгий Кардава — о своей работе, фотографии и Линдберге

РБК
Эмилия Кабакова — о тотальной инсталляции и желании проектировать будущее Эмилия Кабакова — о тотальной инсталляции и желании проектировать будущее

Эмилия Кабакова — о том, как выглядит будущее, в которое возьмут не всех

РБК
Семейная пара без опыта в фудтехе строит сеть кулинарных коворкингов. Нужны ли они домашним кондитерам и рестораторам? Семейная пара без опыта в фудтехе строит сеть кулинарных коворкингов. Нужны ли они домашним кондитерам и рестораторам?

Как Артур и Елизавета Цыкуновы придумали запустить сеть кулинарных коворкингов

Inc.
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
Самый страшный человек в Голливуде: почему продюсера Скотта Рудина могут «отменить» за абьюз и агрессию Самый страшный человек в Голливуде: почему продюсера Скотта Рудина могут «отменить» за абьюз и агрессию

Расследование рассказывает об отношениях Скотта Рудина с подчиненными

Forbes
Мужчинам вход запрещен: 12 сериалов о женщинах, которые нужно увидеть Мужчинам вход запрещен: 12 сериалов о женщинах, которые нужно увидеть

12 сериалов, которые обязательно понравятся всем девушкам

Cosmopolitan
Что мужчины думают об изменах Что мужчины думают об изменах

Возможно ли жить с мужчиной и быть уверенной, что однажды не раскроется обман?

Cosmopolitan
Как выглядели Бритни Спирс, Кристина Агилера и другие поп-звезды в день свадьбы Как выглядели Бритни Спирс, Кристина Агилера и другие поп-звезды в день свадьбы

Эти поп-звезды постарались сделать день своей свадьбы незабываемым

Cosmopolitan
Учить играючи: предпринимателя надо растить иначе, чем исполнителя Учить играючи: предпринимателя надо растить иначе, чем исполнителя

Постсоветская школа изжила себя, а у родителей зреет запрос на другую школу

Forbes
Первый сотрудник Coinbase получил работу, написав основателям холодное письмо. Зарплату ему платили биткоинами Первый сотрудник Coinbase получил работу, написав основателям холодное письмо. Зарплату ему платили биткоинами

Как «раздражающе длинное» холодное письмо помогло получить работу

Inc.
Тогда и сейчас: как изменились Пелагея, Ёлка и другие артистки, игравшие в КВН Тогда и сейчас: как изменились Пелагея, Ёлка и другие артистки, игравшие в КВН

Как за эти годы изменились артистки из КВН

Cosmopolitan
Открыть в приложении