Как можно уменьшить число кубитов для коррекции ошибок в квантовых вычислителях

N+1Наука

Код коррекции ошибок поможет масштабировать квантовые вычислители

Физики показали как можно уменьшить число кубитов для коррекции ошибок в квантовых вычислителях. Они предложили код коррекции ошибок, в котором шум спадает экспоненциально в зависимости от числа кубитов и рассчитали вклады разных типов ошибок. Работа опубликована в журнале Nature.

Оксана Борзенкова

Zijun Chen et al. / Nature, 2021

Коррекция ошибок в квантовых вычислителях — не менее важная задача, чем создание работоспособного устройства. Полностью избавиться от шума на практике невозможно, а научиться корректировать работу вычислителя с учетом шума возможно, хоть и непросто. Сложности в создании кодов коррекции ошибок возникают из-за ограничений — нельзя сильно увеличивать число кубитов, задействованных в коррекции ошибок, но при этом следить за тем, чтобы вероятность ошибки оставалась небольшой. Необходимость использовать дополнительные кубиты связана с тем, что один логический кубит кодируется несколькими физическими — первый несет нужную информацию, а остальные (измеряемые) «следят» за возникновением ошибок в нем. Понятно, что сто физических кубитов в качестве одного логического позволят очень точно отслеживать и исправлять ошибки, но такой подход только добавляет сложностей в создании экспериментального устройства. Поэтому хороший метод коррекции ошибок не просто должен снижать шум, но и делать это с помощью наименьшего числа вспомогательных кубитов.

Ученые из Google AI во главе с Джулианом Келли (Julian Kelly) показали, что уровень ошибок может падать экспоненциально с увеличением числа кубитов. Они разработали код, для которого возникает такая зависимость, сравнили его с поверхностным кодом для квантовой коррекции ошибок и подробно изучили вклады разных типов ошибок.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Sapiens Sapiens

Краткая история человечества

kiozk originals
Аристократ от керамики: 5 интересных фактов о фарфоре Аристократ от керамики: 5 интересных фактов о фарфоре

Изобретенный в Китае фарфор покорил Европу и по сей день играет большую роль

Вокруг света
Да это же токсичные отношения! Истории любви, которые мы напрасно идеализируем Да это же токсичные отношения! Истории любви, которые мы напрасно идеализируем

Взгляни на знакомые любовные истории под другим углом

Cosmopolitan
Что делать, чтобы мечты сбывались: 5 простых, но действенных шагов Что делать, чтобы мечты сбывались: 5 простых, но действенных шагов

Почему у одних желания сбываются как по мановению палочки, а у других — нет?

Cosmopolitan
Принять неизбежное Принять неизбежное

Можно ли избавиться от страха смерти и потери близких

Лиза
7 лучших ролей Вуди Харрельсона в кино 7 лучших ролей Вуди Харрельсона в кино

Все творческие стороны Вуди Харрельсона

Maxim
Не в своей тарелке: почему среднестатистический пляжный гардероб такой странный Не в своей тарелке: почему среднестатистический пляжный гардероб такой странный

Что мешает нашим соотечественникам хорошо выглядеть на пляже?

Cosmopolitan
Шимпанзе испугались детеныша-альбиноса и убили его Шимпанзе испугались детеныша-альбиноса и убили его

Шимпанзе восприняли альбиноса как угрозу из-за его необычного внешнего вида

N+1
Ректор РАНХиГС Владимир Мау: Будьте готовы учиться всю жизнь Ректор РАНХиГС Владимир Мау: Будьте готовы учиться всю жизнь

Ректор Президентской академии Владимир Мау дает советы студентам и абитуриентам

СНОБ
Как вдохновляться на неинтересные дела Как вдохновляться на неинтересные дела

Найти вдохновение на дела, которые совсем не хочется делать

VC.RU
Монстры не против пришельцев: грозит ли старым и новым звездам конфликт поколений Монстры не против пришельцев: грозит ли старым и новым звездам конфликт поколений

Проблемы отцов и детей обошли старых и новых звезд стороной

Forbes
Nocode-сервисы на практике: для чего точно подойдут, где бесполезны и почему с ростом проекта от них иногда отказываются Nocode-сервисы на практике: для чего точно подойдут, где бесполезны и почему с ростом проекта от них иногда отказываются

Примеры «живых» сервисов и опыт пользователей

VC.RU
Как получить долгожданное повышение? Как получить долгожданное повышение?

Как быстро продвинуться в профессиональном развитии?

Psychologies
Вальтер Скотт. Последний рыцарь Вальтер Скотт. Последний рыцарь

Неунывающий шотландец Вальтер Скотт

Караван историй
11 новых неприличных для уха слов, которые на самом деле абсолютно приличны 11 новых неприличных для уха слов, которые на самом деле абсолютно приличны

Не знать смысла этих слов — вот это неприлично!

Maxim
Антисептик для ангелов: как биологи спасают шедевры Третьяковской галереи Антисептик для ангелов: как биологи спасают шедевры Третьяковской галереи

Ученые из ФИЦ Биотехнологии РАН изучают микробиом Третьяковской галереи

Популярная механика
Как выйти замуж и начать сходить с ума. Фрагмент триллера Кэролайн Ли «Стеклянная женщина» Как выйти замуж и начать сходить с ума. Фрагмент триллера Кэролайн Ли «Стеклянная женщина»

Отрывок из романа «Стеклянная женщина» с суровой исландской фактурой

Esquire
Какие плавки надевать на пляж, а какие — в бассейн Какие плавки надевать на пляж, а какие — в бассейн

Купальный дресс-код для настоящих джентльменов на отдыхе!

Maxim
Физики заявили, что нашли способ решить парадокс кота Шрёдингера Физики заявили, что нашли способ решить парадокс кота Шрёдингера

Судьба самого знаменитого в мире кота в коробке наконец прояснится!

Maxim
Самцы галок отказались утешать пострадавших от домогательств чужаков партнерш Самцы галок отказались утешать пострадавших от домогательств чужаков партнерш

Вместо этого самцы стали вести себя с самками более отстраненно

N+1
Битва за плиту: почему большинство шеф-поваров — мужчины и как изменить эту ситуацию Битва за плиту: почему большинство шеф-поваров — мужчины и как изменить эту ситуацию

C какими препятствиями сталкиваются женщины, строящие карьеру в индустрии еды

Forbes
Не бросить на полпути: простые лайфхаки, которые усилят мотивацию Не бросить на полпути: простые лайфхаки, которые усилят мотивацию

Лайфхаки, которые помогут завершить любой проект

Популярная механика
Корабль-беспилотник не смог повторить историческое путешествие торгового судна «Мэйфлауэр» Корабль-беспилотник не смог повторить историческое путешествие торгового судна «Мэйфлауэр»

Первый в мире ИИ-корабль — Mayflower (MAS400)

Вокруг света
Как сделать таблицу в PowerPoint: 2 простых способа Как сделать таблицу в PowerPoint: 2 простых способа

Как сделать таблицу в редакторе для создания презентаций

CHIP
Космический туризм сильно влияет на изменение климата. Вот почему эту отрасль нужно серьезно контролировать Космический туризм сильно влияет на изменение климата. Вот почему эту отрасль нужно серьезно контролировать

Как космический туризм может навредить экологии

Популярная механика
«Я понимаю и принимаю, что будущее за молодежью». Марина Брусникина — о новой жизни театра «Практика» «Я понимаю и принимаю, что будущее за молодежью». Марина Брусникина — о новой жизни театра «Практика»

Интервью с художественным руководителем театра «Практика» Мариной Брусникиной

СНОБ
Haval Jolion. Вашей маме понравится Haval Jolion. Вашей маме понравится

Китайские маркетологи утверждают, что Haval Jolion — молодёжный кроссовер

4x4 Club
Культура насилия по-русски. Почему «женские» вагоны в метро не решат проблему домогательств Культура насилия по-русски. Почему «женские» вагоны в метро не решат проблему домогательств

На днях в России предложили предоставить женщинам отдельные вагоны в метро

СНОБ
«Самое главное — гармония внутри» «Самое главное — гармония внутри»

Татьяна Навка всегда в центре внимания

OK!
Девочки в игре: как самые юные спортсменки завоевывают олимпийские медали Девочки в игре: как самые юные спортсменки завоевывают олимпийские медали

Рассказываем о юных спортсменках, покоряющих олимпийские пьедесталы

Forbes
Открыть в приложении