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
Колонизация наоборот: что бы случилось, если бы коренное население Америки завоевало Европу? Фрагмент новой книги Лорана Бине Колонизация наоборот: что бы случилось, если бы коренное население Америки завоевало Европу? Фрагмент новой книги Лорана Бине

Отрывок из романа Лорана Бине — об иллюзорности цивилизационного превосходства

Esquire
Геном дрожжей отредактировали в космосе Геном дрожжей отредактировали в космосе

В космосе в геном дрожжей внесли двухцепочечные разрывы, чтобы исследовать ДНК

N+1
Самки вампиров позаботились о сородичах невзирая на их социальный статус Самки вампиров позаботились о сородичах невзирая на их социальный статус

Вампиры почти не выстраивают иерархические отношения внутри колонии

N+1
Как Олимпиада показала скейтбордингу женскую перспективу Как Олимпиада показала скейтбордингу женскую перспективу

На Олимпийских играх в Токио дебютировал скейтбординг — с победами юных девушек

РБК
Витамины, масла, SPF: как помочь коже пережить летнюю жару Витамины, масла, SPF: как помочь коже пережить летнюю жару

Ура, лето! Наверное, ни один сезон мы не ждем с таким нетерпением

Cosmopolitan
Тайные браки и громкие расставания: личная жизнь звезд фильма «Легенда №17» Тайные браки и громкие расставания: личная жизнь звезд фильма «Легенда №17»

Данила Козловский и Светлана Иванова могут похвастаться бурной личной жизнью

Cosmopolitan
Uber-сюрприз: “человеческий фактор” и аварии беспилотных автомобилей Uber-сюрприз: “человеческий фактор” и аварии беспилотных автомобилей

Технологические аварии давно не редкость, но кто в них виноват?

Популярная механика
Как заявить о себе на рабочем месте? 6 лайфхаков Как заявить о себе на рабочем месте? 6 лайфхаков

Почему кто-то перескакивает по карьерной лестнице, а кто-то стоит на месте?

Psychologies
Надежда Серая. Человек без кожи Надежда Серая. Человек без кожи

Надежда Серая — первая и единственная жена Юрия Богатырева

Коллекция. Караван историй
Нервничаете перед «выходом в люди»? Вот что может помочь Нервничаете перед «выходом в люди»? Вот что может помочь

Вам предстоит большое совещание или корпоратив? Как подготовиться к событию

Psychologies
Мысли испарились: что происходит, когда наш внутренний голос замолкает Мысли испарились: что происходит, когда наш внутренний голос замолкает

Отрывок из книги «Внутренний голос», о том, как наладить внутренний диалог

Forbes
Любимые мужчины Бритни Спирс: Тимберлейк, Фаррелл, Федерлайн, Асгари и другие Любимые мужчины Бритни Спирс: Тимберлейк, Фаррелл, Федерлайн, Асгари и другие

Любовные отношения Бритни Спирс были громкими и даже драматичными

Cosmopolitan
В затонувшем древнеегипетском порту нашли фрагменты корабля и греческое кладбище В затонувшем древнеегипетском порту нашли фрагменты корабля и греческое кладбище

Находки были сделаны в ходе подводных раскопок города Гераклион

N+1
Непокорная и неподкупная: как афроамериканка Ширли Чисхолм боролась за пост президента США Непокорная и неподкупная: как афроамериканка Ширли Чисхолм боролась за пост президента США

Чернокожая женщина, которая жила в XX веке и осмелилась быть собой

Forbes
История карт: от наскальных рисунков до ГИС История карт: от наскальных рисунков до ГИС

Как менялись карты мира

Вокруг света
Добро пожаловать в черную дыру Добро пожаловать в черную дыру

Как насчет визита к одной из черных дыр?

Популярная механика
Приятно пообщаться! Приятно пообщаться!

Психологические трюки, которые помогут расположить к себе любого собеседника

Лиза
Играл джаз и был недоволен собой: ​история типографа Эда Бенгуиата, который создал шрифты для Ford и The New York Times Играл джаз и был недоволен собой: ​история типографа Эда Бенгуиата, который создал шрифты для Ford и The New York Times

Дизайнер, который создал и «возродил» более 600 шрифтов

VC.RU
Как медикаменты помогают при ментальных расстройствах и зачем нужна психотерапия Как медикаменты помогают при ментальных расстройствах и зачем нужна психотерапия

Что такое медикаментозная терапия и кому она необходима

Популярная механика
Раджапалайям Раджапалайям

Звери с Ольгой Волковой

Weekend
Что посмотреть и попробовать в Югре. Гид «РБК Стиль» Что посмотреть и попробовать в Югре. Гид «РБК Стиль»

Как провести отпуск в одном из крупнейших нефтедобывающих регионов мира

РБК
Оригинал или подделка? 6 критериев выбора сумки Michael Kors Оригинал или подделка? 6 критериев выбора сумки Michael Kors

Рассказываем об особенностях аутентичных аксессуаров Michael Kors

Cosmopolitan
Невеста пригласила на свадьбу бывшую своего жениха, и та испортила праздник Невеста пригласила на свадьбу бывшую своего жениха, и та испортила праздник

Чем может обернуться идея позвать бывших партнеров на свадьбу?

Psychologies
Голая грудь и имя мужа под трусиками: самые провокационные образы Меган Фокс Голая грудь и имя мужа под трусиками: самые провокационные образы Меган Фокс

Голливудская актриса Меган Фокс считается главным секс-символом XXI века

Cosmopolitan
Правильно дышать, чтобы похудеть: восточные секреты стройности Правильно дышать, чтобы похудеть: восточные секреты стройности

Как сократить объемы потребляемой пищи за счет регуляции дыхания

Psychologies
Почему глобальное потепление угрожает разрушением зданий Почему глобальное потепление угрожает разрушением зданий

Потепление вредит не только живой природе, но и домам

Популярная механика
Свинячьи грибы, или маслята Свинячьи грибы, или маслята

Маслята — одни из самых собираемых грибов в России

Наука и жизнь
Какую музыку слушать (и под какую танцевать) до конца лета: советуют Cream Soda и Feduk Какую музыку слушать (и под какую танцевать) до конца лета: советуют Cream Soda и Feduk

Feduk рассказывает о работе с Cream Soda и делится любимыми летними треками

Esquire
10 фактов, после которых ты навсегда перестанешь жевать жвачку 10 фактов, после которых ты навсегда перестанешь жевать жвачку

Какой вред может нанести твоим зубам обычная жевательная резинка

Cosmopolitan
Открыть в приложении