Stfw.Ru
Quantinuum
Основанная на работе представленного год назад 98-кубитового квантового компьютера Helios технология коррекции ошибок Quantinuum обеспечила точность вычислений на уровне 99,9995 %, что примерно соответствует пяти ошибкам на миллион логических операций. Этот результат в десять раз превосходит собственный показатель компании, полученный в сентябре, и примерно в сто раз — лучший ранее опубликованный результат для других типов квантового оборудования, в частности системы Google Quantum AI на сверхпроводящих кубитах.
Платформа Quantinuum Helios — это квантовый компьютер с 98 физическими кубитами, использующий захваченные ионы изотопа бария-137 в качестве носителей квантовой информации. Его архитектура обеспечивает взаимодействие между любыми кубитами системы, а специализированные вычислительные средства позволяют расшифровывать результаты измерений и корректировать ошибки в ходе работы.
В новом эксперименте исследователи применили так называемый цветовой код коррекции ошибок. Он особым образом распределяет квантовую информацию между физическими кубитами, условно раскрашивая её в разные цвета для упрощения последующего сравнения и формирования более устойчивых логических кубитов.
Команда проверила цветовой код с расстояниями 3, 5 и 7. Этот параметр характеризует степень защиты логического кубита от ошибок: чем он больше, тем больше ошибок определённого типа можно обнаружить и исправить.
При каждом переходе к следующему уровню расстояния частота ошибок квантовой памяти снижалась в среднем в 12 раз. Для двухкубитных логических операций подавление ошибок при переходе от расстояния 3 к расстоянию 5 составило примерно девять раз. Это экспериментальное подтверждение того, что увеличение ресурсов, выделяемых на коррекцию ошибок в данной системе, действительно повышает надёжность квантовой информации. Иными словами, усложнение квантовой вычислительной платформы не приводило к повышению частоты ошибок — главной проблемы при масштабировании таких вычислителей.
Следующий этап, согласно планам Quantinuum, — создание универсального отказоустойчивого квантового компьютера Apollo, запуск которого намечен на 2029 год. Компания предполагает, что благодаря выбранной архитектуре для достижения практического уровня отказоустойчивости может потребоваться значительно меньше физических кубитов, чем в конкурирующих системах. Эксперимент наглядно показал, что этот замысел имеет все шансы на реализацию. Другой вопрос — удастся ли реализовать его на практике в будущей системе Apollo, насчитывающей тысячи физических кубитов? Ответ на этот вопрос придётся подождать.
