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
Битва титанов: как черная дыра столкнулась с нейтронной звездой Битва титанов: как черная дыра столкнулась с нейтронной звездой

Ученые впервые зафиксировали столкновение черной дыры с нейтронной звездой

Forbes
Толстая и ленивая: как Диккенс насмешками выжил жену из дома Толстая и ленивая: как Диккенс насмешками выжил жену из дома

Как Чарльз Диккенс издевался над своей женой

Cosmopolitan
Всегда первая! Всегда первая!

Как определить подходящий тебе вид спорта с помощью нумерологии

Лиза
Самая популярная песня в мире: это не рок и не хип-хоп Самая популярная песня в мире: это не рок и не хип-хоп

Пробуем разобраться в песенной арифметике и бухгалтерии

Playboy
Бьюти-эволюция Кайли Дженнер: как кардинально измениться к 23 годам Бьюти-эволюция Кайли Дженнер: как кардинально измениться к 23 годам

Преображения Кайли Дженнер произошли в экспресс-режиме

Cosmopolitan
«Это великая русская книга» «Это великая русская книга»

Как мы читали «Над пропастью во ржи»

Weekend
Сыновьям потакают больше, чем дочерям: правда ли это? Сыновьям потакают больше, чем дочерям: правда ли это?

Замечали ли вы, что многие родители относятся к сыновьям более снисходительно?

Psychologies
Как завести курортный роман: обучающее пособие со статистикой и советами самих девушек Как завести курортный роман: обучающее пособие со статистикой и советами самих девушек

Лето в зените, а у тебя еще не было курортного романа?

Maxim
«Думал, буду с кальяном встречать гостей»: какие уроки вынес предприниматель, который без опыта в общепите купил кафе «Думал, буду с кальяном встречать гостей»: какие уроки вынес предприниматель, который без опыта в общепите купил кафе

Предприниматель рассказал, почему его детская мечта обернулась долгами

VC.RU
«Наука» в космосе: на что способен новый российский модуль МКС «Наука» в космосе: на что способен новый российский модуль МКС

Чем оснащен новый российский модуль МКС, который ждали 14 лет

Forbes
Притворщики: растения — мастера иллюзий Притворщики: растения — мастера иллюзий

Растения, которые могут притворяться другими растениями разных видов

Популярная механика
Мороженое и сорбеты: история и 4 оригинальных рецепта Мороженое и сорбеты: история и 4 оригинальных рецепта

История мороженого и интересные варианты прохладительного десерта

Вокруг света
«Осторожно, секс!»: 5 историй о травмах, полученных в порыве страсти «Осторожно, секс!»: 5 историй о травмах, полученных в порыве страсти

Какие бывают последствия у бурного, но неосторожного секса

Psychologies
Сделай не сам: как упростить работу с самозанятыми Сделай не сам: как упростить работу с самозанятыми

Расширяется бизнес, наступил сезонный спрос на рынке, наличных сил не хватает?

Forbes
Тайные мужья, измены и разводы: личная жизнь звезд сериала «Красная королева» Тайные мужья, измены и разводы: личная жизнь звезд сериала «Красная королева»

Интересные факты из жизни звезд сериала «Красная королева»

Cosmopolitan
Как летает «Кинжал» Как летает «Кинжал»

Что такое аэробаллистическая траектория и в чем ее преимущества

Популярная механика
Из дерева сделали ион-проводящие мембраны Из дерева сделали ион-проводящие мембраны

Ученые покрыли древесину гидрогелем и превратили ее в ион-селективный материал

N+1
Трудности переводчика Трудности переводчика

С какими проблемами сталкиваются переводчики

Forbes
Компании пытаются заменить электричество и нефть «экологичным» водородом: кто производит оборудование для этого рынка Компании пытаются заменить электричество и нефть «экологичным» водородом: кто производит оборудование для этого рынка

Почему автомобили на водороде не стали популярнее электрокаров?

VC.RU
Четыре пожара в один день и другие безумные совпадения, в которые трудно поверить Четыре пожара в один день и другие безумные совпадения, в которые трудно поверить

Совпадения, которые произошли в нашем логичном мире вопреки теории вероятности

Maxim
Флагманский кроссовер Chery. Что делает Tiggo 8 Pro особенным? Флагманский кроссовер Chery. Что делает Tiggo 8 Pro особенным?

Компания Chery представила свой новый полноразмерный кроссовер Tiggo 8 Pro

4x4 Club
Жучей смазке нашли применение в микроробототехнике Жучей смазке нашли применение в микроробототехнике

Суставный секрет жуков может стать перспективным смазывающим материалом

N+1
Как полюбить будущее и не сойти с ума Как полюбить будущее и не сойти с ума

Артемий Лебедев в российском интернете, как Пелевин – в русской литературе

Популярная механика
Как напиваются насекомые, птицы и животные Как напиваются насекомые, птицы и животные

Алкоголь — вот что объединяет людей и животный мир

Maxim
Найдено самое слабое магнитное поле в рентгеновских пульсарах Найдено самое слабое магнитное поле в рентгеновских пульсарах

Удалось обнаружить аккрецирующий рентгеновский пульсар со слабым магнитным полем

Популярная механика
Туманное пятнышко в небе Туманное пятнышко в небе

Совсем недавно туманность Андромеды была известна лишь узкому кругу астрономов

Наука и жизнь
Глеб Калюжный – о своем первом альбоме JUN1OR Глеб Калюжный – о своем первом альбоме JUN1OR

Начало музыкального пути с отсылкой к хип-хоп культуре начала 2000-х

GQ
Он еще маленький. Понимают ли что-то дети во взрослых разговорах? Он еще маленький. Понимают ли что-то дети во взрослых разговорах?

Маленькие дети понимают в разговорах старших гораздо больше, чем кажется

СНОБ
Побег на секретном самолете, допросы и ревнивая жена: судьба Михаила Девятаева Побег на секретном самолете, допросы и ревнивая жена: судьба Михаила Девятаева

Михаил Девятаев: мальчик из глухой деревни, воплотивший в жизнь грезы о небе

Cosmopolitan
Открыть в приложении