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

«Ты должна встать в шесть утра и к восьми быть в форме». Правила бизнеса Аллы Вербер «Ты должна встать в шесть утра и к восьми быть в форме». Правила бизнеса Аллы Вербер

6 августа на 62-м году жизни скончалась вице-президент компании Mercury

Forbes
Плоть «Медузы» Плоть «Медузы»

Картина Теодора Жерико «Плот «Медузы»

Вокруг света
Невероятные секс-традиции древних славян Невероятные секс-традиции древних славян

Куда там Камасутре! Древние славяне ничуть не хуже знали толк в любовных играх

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
Сошла с орбиты эпоха. Что для Российского сегмента МКС значил модуль «Пирс» Сошла с орбиты эпоха. Что для Российского сегмента МКС значил модуль «Пирс»

Чем был важен для России жилой объект «Пирс»

Популярная механика
«Маленький командир»: 7 причин, по которым дети руководят взрослыми «Маленький командир»: 7 причин, по которым дети руководят взрослыми

За зрелостью в детях скрывается отчаяние и необходимость в защите

Psychologies
На фоне Серова На фоне Серова

Анна Толстова о Николае Фешине

Weekend
Игорь Черневич: Игорь Черневич:

Интервью со звездой сериала «Обитель» Игорем Черневичем

Караван историй
Отдала лучшие годы! Ошибки, которые совершают в отношениях женщины разных знаков Отдала лучшие годы! Ошибки, которые совершают в отношениях женщины разных знаков

Давай посмотрим, какие ошибки чаще всего совершают знаки в отношениях

VOICE
15 главных героев Евро-2020 15 главных героев Евро-2020

Кто запомнился зрителям с Евро-2020?

GQ
Одежда – новая литература Одежда – новая литература

Ближайшие 15 лет мода затронет не только гардероб, но и дополненную реальность

Популярная механика
Страдает каждая десятая: что нужно знать о поликистозе яичников Страдает каждая десятая: что нужно знать о поликистозе яичников

Насколько опасен поликистоз яичников и как с ним жить?

Cosmopolitan
«Агония закончилась»: Меган Маркл освободила принца Гарри «Агония закончилась»: Меган Маркл освободила принца Гарри

Меган Маркл дождалась редкой похвалы от королевского биографа

Cosmopolitan
Как перестать обижаться на маму: рассуждает Михаил Лабковский Как перестать обижаться на маму: рассуждает Михаил Лабковский

Почти каждый из нас имеет обиды на мам и пап

Cosmopolitan
Послушать или посмотреть: как лучше запоминать информацию Послушать или посмотреть: как лучше запоминать информацию

Зачем конспектировать лекции, если можно просто слушать?

Популярная механика
Дело тонкое: актеры сериала Дело тонкое: актеры сериала

Как выглядят актеры сериала "Великолепный век", прославившиеся на весь мир

Cosmopolitan
10 российских брендов одежды, популярных у зарубежных звезд 10 российских брендов одежды, популярных у зарубежных звезд

Российская индустрия моды становится все более глобальной

РБК
5 модных утренних ритуалов, которые могут провоцировать тревогу и стресс 5 модных утренних ритуалов, которые могут провоцировать тревогу и стресс

Как «правильное» модное утро может нанести вред психике?

Psychologies
Русская Твигги: почему советская манекенщица Мила Романовская сбежала из СССР Русская Твигги: почему советская манекенщица Мила Романовская сбежала из СССР

Что заставило девушку, которая была звездой на родине, покинуть страну?

Cosmopolitan
Личный опыт: как (не)надо осваивать триатлон и как выбирать экипировку Личный опыт: как (не)надо осваивать триатлон и как выбирать экипировку

Триатлон — спорт вполне доступный, с относительно невысоким порогом входа

Playboy
Шакил Кит – о самоопределении, работе с брендами и будущем креативной индустрии Шакил Кит – о самоопределении, работе с брендами и будущем креативной индустрии

Мы решили исследовать природу мультидисциплинарного творчества Шакила Кита

GQ
«Опять свинарник развел!»: что делать с беспорядком в комнате ребенка? «Опять свинарник развел!»: что делать с беспорядком в комнате ребенка?

Нужно ли приучать детей к уборке?

Psychologies
С меня льет: 4 способа уменьшить потоотделение - от салонных до домашних С меня льет: 4 способа уменьшить потоотделение - от салонных до домашних

Как решить проблему повышенного потоотделения?

Cosmopolitan
После бала. Отличия и сходства петербургской и московской светской жизни После бала. Отличия и сходства петербургской и московской светской жизни

Чем отличается московская вечеринка от петербургского приема?

СНОБ
Метод «Команды 29». Чем запомнится объявившее о самороспуске независимое объединение юристов Метод «Команды 29». Чем запомнится объявившее о самороспуске независимое объединение юристов

Какие дела за годы своего существования вела и предавала огласке «Команда 29»

СНОБ
Кто не с нами, тот против нас: 10 фильмов и сериалов о сектах Кто не с нами, тот против нас: 10 фильмов и сериалов о сектах

Создатели этих фильмов и сериалов пытались понять, как устроены секты

Cosmopolitan
Отстрел полосатых неясытей пошел на пользу пятнистым Отстрел полосатых неясытей пошел на пользу пятнистым

Орнитологи нашли способ замедлить падение численности пятнистых неясытей

N+1
Древний житель Хорватии умер от остеомиелита после удара в лоб бронзовым топором Древний житель Хорватии умер от остеомиелита после удара в лоб бронзовым топором

Палеопатологи обследовали череп эпохи раннего бронзового века

N+1
Женская онкология: опасные формы рака, которые можно предотвратить Женская онкология: опасные формы рака, которые можно предотвратить

Группа онкологических заболеваний, которыми страдают исключительно женщины

Cosmopolitan
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
Открыть в приложении