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

Как мат влияет на рабочие отношения и стоит ли бороться с ненормативной лексикой Как мат влияет на рабочие отношения и стоит ли бороться с ненормативной лексикой

Как выстроить общение в команде и почему выбирать выражения — важно для бизнеса

СНОБ
Перепрясть солому в золото: почему женщины чаще страдают депрессией Перепрясть солому в золото: почему женщины чаще страдают депрессией

Отрывок из книги «Кто я без тебя?» Урсулы Нубер о тяжелом бремени женщин

Forbes
Жены и мужья звезд сериала «Год культуры»: Бондарчука, Медынич, Яценко и других Жены и мужья звезд сериала «Год культуры»: Бондарчука, Медынич, Яценко и других

Личная жизнь актеров, сыгравших в сериале «Год культуры»

Cosmopolitan
5 «вредных» привычек, способных принести пользу для здоровья 5 «вредных» привычек, способных принести пользу для здоровья

Мы зря говорим им категоричное «нет»

Playboy
10 самых популярных российских фильмов на IMDb 10 самых популярных российских фильмов на IMDb

Странички с какими нашими фильмами посещают на главном киносайте планеты

Maxim
Четырехдюймовый полет, перевернутые датчики, перелет на 100 километров: нештатные ситуации в ракетно-космической технике Четырехдюймовый полет, перевернутые датчики, перелет на 100 километров: нештатные ситуации в ракетно-космической технике

Несмотря на то, что ракеты летают в небесах, они могут напороться на камень

Популярная механика
10 мужских правил от главного редактора MAXIM 10 мужских правил от главного редактора MAXIM

Грех скрывать эти мужские правила от общественности!

Maxim
Творческое объединение «Кружок» Творческое объединение «Кружок»

Kruzhok первыми придумали сделать стритвир для евангелистов науки и техники

Собака.ru
Как развивается наша сексуальность Как развивается наша сексуальность

Из чего складывается сексуальность? Рождаемся мы с ней или приобретаем ее?

Psychologies
С расчетом на российских коллекционеров: в Лондоне продают рисунок Леонардо да Винчи С расчетом на российских коллекционеров: в Лондоне продают рисунок Леонардо да Винчи

Многовековая иррациональная русская любовь к Леонардо да Винчи двигает арт-рынок

Forbes
Неестественный отбор Неестественный отбор

Перспективы развития геномной селекции в Евразийском экономическом союзе

Агроинвестор
Сон в летнюю ночь Сон в летнюю ночь

Почему возникает бессонница? Причин много и они не всегда очевидны

Лиза
Юпитер не имел другой орбиты — идея приближения к Солнцу под сомнением Юпитер не имел другой орбиты — идея приближения к Солнцу под сомнением

Возможно, орбита Юпитера всегда была за завесой пыли

Популярная механика
Почему россиянки ненавидят Меган Маркл и так любят Кейт Миддлтон Почему россиянки ненавидят Меган Маркл и так любят Кейт Миддлтон

Почему одни обожают Кейт Миддлтон, а другие — Меган Маркл?

Cosmopolitan
5 писателей, которые пожалели о своих успешных книгах 5 писателей, которые пожалели о своих успешных книгах

В это сложно поверить, но даже Алан Милн сокрушался, что написал «Винни-Пуха»

Maxim
Бывший глава Nissan Карлос Гон рассказал, как бежал из Японии в ящике для музыкальных инструментов Бывший глава Nissan Карлос Гон рассказал, как бежал из Японии в ящике для музыкальных инструментов

Бывший глава Nissan Карлос Гон — о своем дерзком побеге из Японии

Inc.
Испытание стирального порошка и лекарство от рака: зачем нужна и как устроена самая далёкая научная лаборатория — МКС Испытание стирального порошка и лекарство от рака: зачем нужна и как устроена самая далёкая научная лаборатория — МКС

Во сколько обходится МКС, какие исследования там проводят?

VC.RU
Волжский гедонизм: почему стоит отправиться в Самару на выходные Волжский гедонизм: почему стоит отправиться в Самару на выходные

Что такое волжский гедонизм

Forbes
Срезал разметку при повороте одним колесом. Как за это накажут Срезал разметку при повороте одним колесом. Как за это накажут

Что ждет водителей, которые срезают углы при поворотах?

РБК
Как сказать партнеру о том, что вы хотите расстаться Как сказать партнеру о том, что вы хотите расстаться

Эти четыре правила помогут вам экологично расстаться с партнером

Psychologies
Хата не с краю. Почему Москва, в отличие от России, идеальна для экспатов Хата не с краю. Почему Москва, в отличие от России, идеальна для экспатов

Россию сочли непригодной для экспатов

СНОБ
Отличные российские игры последних лет, которые ты мог пропустить Отличные российские игры последних лет, которые ты мог пропустить

Российский геймдев не стоял на месте, несмотря на мнение многих

Maxim
Какой «автомат» тебе нужен Какой «автомат» тебе нужен

Четыре способа навсегда  забыть о педали сцепления

Maxim
Атомная энергетика может решить проблему климатических изменений. Но стоит ли ее использовать Атомная энергетика может решить проблему климатических изменений. Но стоит ли ее использовать

Стоит ли развивать атомную энергетику?

Популярная механика
Любимка публики Любимка публики

Как танцор из Екатеринбурга заработал $3 млн и дважды попал в рейтинги Forbes

Forbes
Вот тебе будущий чемпион UFC: кто такой Ислам Махачев, которого называют «преемником Хабиба» Вот тебе будущий чемпион UFC: кто такой Ислам Махачев, которого называют «преемником Хабиба»

Он побеждает соперников одной левой, но до титула ему, похоже, еще далеко

Maxim
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
Неделя в Санкт-Петербурге: Главные достопримечательности северной столицы Неделя в Санкт-Петербурге: Главные достопримечательности северной столицы

Идеальный недельный культурный маршрут по Санкт-Петербургу

Культура.РФ
Что ждет Robinhood после IPO и почему это важно знать инвесторам Что ждет Robinhood после IPO и почему это важно знать инвесторам

Удастся ли брокеру Robinhood остаться на гребне волны после IPO?

Forbes
«Не маринуй мясо!» и еще 10 секретов правильного шашлыка из свинины «Не маринуй мясо!» и еще 10 секретов правильного шашлыка из свинины

Готовим шашлык так, чтобы не испортить настоящий вкус мяса

Maxim
Открыть в приложении