Квантовые биты, или кубиты, составляющие квантовый компьютер, подвержены ошибкам, которые могут сделать вычисления бесполезными, если их не исправить. Чтобы уменьшить этот уровень ошибок, ученые стремятся создать компьютер, который может исправлять свои собственные ошибки.
Такая машина объединила бы мощности нескольких подверженных ошибкам кубитов в один улучшенный кубит, называемый «логическим кубитом», который можно использовать для выполнения вычислений.
Теперь ученые продемонстрировали ключевую веху в квантовой коррекции ошибок. Увеличение количества кубитов в логическом кубите может сделать его менее подверженным ошибкам, сообщают исследователи из Google в журнале Nature.
Будущие квантовые компьютеры смогут решить проблемы, невозможные даже для самых мощных традиционных компьютеров.
Хотя ученые ранее продемонстрировали, что они могут обнаруживать и исправлять простые ошибки в небольших квантовых компьютерах, исправление ошибок все еще находится на ранней стадии.
Новое достижение не означает, что исследователи готовы создать квантовый компьютер с полной исправлением ошибок, «однако оно демонстрирует, что это действительно возможно, что исправление ошибок в принципе работает», — сказал физик Джулиан Келли из Google.
Логические кубиты избыточно хранят информацию в нескольких физических кубитах. Эта избыточность позволяет квантовому компьютеру проверять наличие ошибок и исправлять их на лету. В идеале, чем больше логический кубит, тем меньше должна быть частота ошибок. Но если исходные кубиты слишком неисправны, добавление большего их количества вызовет больше проблем, чем решит.
