Повысить устойчивость квантовых компьютеров помогут «кошачьи» кубиты
4 мая 2021 года
Специалисты компании Amazon разработали схему отказоустойчивого квантового компьютера, в котором используется новый подход к квантовой коррекции ошибок. Архитектура новинки базируется на так называемых «кошачьих» кубитах, устойчивых к переворачиванию битов.
В квантовых вычислениях ошибки возникают из-за того, что квантовые компьютеры неизбежно подвергаются влиянию окружающей среды. Закодированная в устройстве информация о квантовой системе проникает в окружающую среду (данный процесс называется декогеренция), и получить доступ ко всей информации об устройстве, наблюдая только за ним, становиться невозможно. Так возникает ошибка, в результате которой теряется часть информации.
Специалисты Amazon представили новую схему устойчивого к ошибкам квантового компьютера с использованием «кошачьих» кубитов (кубитов в квантовом состоянии кота Шредингера). Смысл в том, чтобы после стабилизации «кошачьего» кубита ошибки с переворотом битов сводились к минимуму, тогда как ошибки переворота фазы учащались. В свою очередь, ошибки переворота фазы можно исправлять с помощью активной коррекции.
Идея одновременного использования состояния кота Шредингера и активной коррекции ошибок не нова. Тем не менее, данное исследование отличается от предыдущих тем, что специалисты выполнили полное моделирование шума, в том числе углубленно изучили редкие процессы переворота битов. Таким образом, им удалось улучшить показатели логической ошибки более чем на пять порядков по сравнению с полностью незащищенными кубитами.
Кубит – квантовый разряд, или наименьший элемент для хранения информации в квантовом компьютере.
Декогеренция – процесс нарушения когерентности, вызываемый взаимодействием квантовомеханической системы с окружающей средой посредством необратимого с точки зрения термодинамики процесса. Во время протекания этого процесса у самой системы появляются классические черты, которые соответствуют информации, имеющейся в окружающей среде.
Квантовое состояние кота Шредингера – согласно квантовой механике, если над ядром не производится наблюдение, то его состояние описывается суперпозицией (смешением) двух состояний – распавшегося ядра и нераспавшегося ядра, следовательно, кот, сидящий в ящике, и жив, и мертв одновременно.
Источники
править| Эта статья содержит материалы из статьи «Повысить устойчивость квантовых компьютеров помогут «кошачьи» кубиты», опубликованной на сайте SecurityLab.ru и распространяющейся на условиях лицензии Creative Commons Attribution 3.0 Unported (CC-BY 3.0 Unported). |  |
Любой участник может оформить статью: добавить иллюстрации, викифицировать, заполнить шаблоны и добавить категории.
Любой редактор может снять этот шаблон после оформления и проверки.
Комментарии
Если вы хотите сообщить о проблеме в статье (например, фактическая ошибка и т. д.), пожалуйста, используйте обычную страницу обсуждения.
Комментарии на этой странице могут не соответствовать политике нейтральной точки зрения, однако, пожалуйста, придерживайтесь темы и попытайтесь избежать брани, оскорбительных или подстрекательных комментариев. Попробуйте написать такие комментарии, которые заставят задуматься, будут проницательными или спорными. Цивилизованная дискуссия и вежливый спор делают страницу комментариев дружелюбным местом. Пожалуйста, подумайте об этом.
Несколько советов по оформлению реплик:
- Новые темы начинайте, пожалуйста, снизу.
- Используйте символ звёздочки «*» в начале строки для начала новой темы. Далее пишите свой текст.
- Для ответа в начале строки укажите на одну звёздочку больше, чем в предыдущей реплике.
- Пожалуйста, подписывайте все свои сообщения, используя четыре тильды (~~~~). При предварительном просмотре и сохранении они будут автоматически заменены на ваше имя и дату.
Обращаем ваше внимание, что комментарии не предназначены для размещения ссылок на внешние ресурсы не по теме статьи, которые могут быть удалены или скрыты любым участником. Тем не менее, на странице комментариев вы можете сообщить о статьях в СМИ, которые ссылаются на эту заметку, а также о её обсуждении на сторонних ресурсах.
