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
Экспертное насилие: как понять, что психолог может причинить вред Экспертное насилие: как понять, что психолог может причинить вред

Как понять, что психолог может причинить вред

Psychologies
Изменил жене, оскорбил дочь, ударил сына: скандальные выходки рэпера Джигана Изменил жене, оскорбил дочь, ударил сына: скандальные выходки рэпера Джигана

Джиган известен не только своими треками, но и взрывным характером

Cosmopolitan
Как русскоязычный TikTok стал трибуной бодипозитива и начал менять отношение к телу в России Как русскоязычный TikTok стал трибуной бодипозитива и начал менять отношение к телу в России

Неужели и у нас наступят времена, когда можно будет не готовить тело к лету?

Playboy
Как общаться с нетактичными людьми: 5 действенных стратегий Как общаться с нетактичными людьми: 5 действенных стратегий

Как защититься и добиться своего в общении с непростыми людьми

Psychologies
«Оттолкнись и катись»: далеко ли уедут электросамокаты в России.  Исследование рынка кикшеринга «Оттолкнись и катись»: далеко ли уедут электросамокаты в России.  Исследование рынка кикшеринга

Исследование рынка кикшеринга

Inc.
«Этим надо заниматься, если мы хотим быть великой державой»: что такое зеленая химия и как наука помогает спасти планету «Этим надо заниматься, если мы хотим быть великой державой»: что такое зеленая химия и как наука помогает спасти планету

В чем подвох биоразлагаемого пластика и как перестать бояться химию?

Forbes
«Условно я перерезала ленточку «женский русский рэп»: Alizade в разговоре с Playboy о сексизме в рэпе, насилии и тоннах хейта в ее адрес «Условно я перерезала ленточку «женский русский рэп»: Alizade в разговоре с Playboy о сексизме в рэпе, насилии и тоннах хейта в ее адрес

Alizade: «Считаю, от меня исходит мирный и добрый вайб. Вайб пончика».

Playboy
Побег: история одного фото Побег: история одного фото

Несостоявшийся чемпион по бегу с барьерами — пограничник Конрад Шуман

Вокруг света
Сон в летнюю ночь Сон в летнюю ночь

Почему возникает бессонница? Причин много и они не всегда очевидны

Лиза
Что делать, если потерял номера: можно ли ехать и как не получить штраф Что делать, если потерял номера: можно ли ехать и как не получить штраф

Можно ли выезжать на дорогу без номеров, что делать, если его оторвало в пути?

РБК
Почему Tinder подсовывает анкеты девушек, которые тебе не нравятся? Почему Tinder подсовывает анкеты девушек, которые тебе не нравятся?

Ученые выяснили, кто виноват в том, что тебе не нравятся анкеты девушек в Tinder

Maxim
Путешествие к точке G: как я ее искала (и все-таки нашла) Путешествие к точке G: как я ее искала (и все-таки нашла)

Точка G: существует она или нет? Сексологи спорят об этом уже семьдесят лет

Psychologies

Наша героиня кардинально сменила прическу и вот, что из этого вышло

Cosmopolitan
«Революция — это самый обычный день». Отрывок из книги о военном фотокорреспонденте Герде Таро «Революция — это самый обычный день». Отрывок из книги о военном фотокорреспонденте Герде Таро

Отрывок из книги Хелены Янечек «Герда Таро: двойная экспозиция»

СНОБ
Повелитель молний: 12 мифов о Николе Тесле Повелитель молний: 12 мифов о Николе Тесле

Мифы о великом изобретателе мистификаторе Николе Тесле

Вокруг света
Как там ваш питомец? 10 фактов о тамагочи Как там ваш питомец? 10 фактов о тамагочи

«Питомцы в яйце» возвращаются!

Вокруг света
Углеводное чередование: сжигаем килограмм жира за неделю Углеводное чередование: сжигаем килограмм жира за неделю

Хочешь быстро похудеть, но так, чтобы твои мышцы не пострадали?

Cosmopolitan
Мутации в рецепторе умами превратили певчих птиц в сладкоежек Мутации в рецепторе умами превратили певчих птиц в сладкоежек

Птицам пришлось заново приобретать умение распознавать сладкий вкус

N+1
Первый в мире 2D-магнит толщиной в один атом стабилен даже при 100 градусах Цельсия Первый в мире 2D-магнит толщиной в один атом стабилен даже при 100 градусах Цельсия

Ученые из США разработали тончайший в мире двумерный магнитный материал

Популярная механика
Доказано, что псилоцибин значительно ускоряет рост клеток мозга Доказано, что псилоцибин значительно ускоряет рост клеток мозга

Как псилоцибин влияет на нейронную пластичность в мозге млекопитающих

Популярная механика
«Сказочная уверенность в себе»: любовные лайфхаки от Золушки «Сказочная уверенность в себе»: любовные лайфхаки от Золушки

Почему сломать волю золушки и поколебать ее веру в себя не удалось никому

Psychologies
Подводные камни сделок с материнским капиталом Подводные камни сделок с материнским капиталом

Юридические нюансы сделок с маткапиталом

СНОБ
Античный герой Античный герой

Кого люди будут вспоминать через столетия?

Популярная механика
Чудеса на виражах: что такое torque vectoring Чудеса на виражах: что такое torque vectoring

Что такое вектор крутящего момента и чем он важен?

Популярная механика
Тайна великого повелителя бескрайних вод: где родился Чингисхан? Тайна великого повелителя бескрайних вод: где родился Чингисхан?

Одна из главных тайн властителя полумира — место, где он родился

Вокруг света
5 российских ученых, которые были двоечниками и хулиганами 5 российских ученых, которые были двоечниками и хулиганами

Кто из российских деятелей науки прослыл задирой или хулиганом в юные годы?

Культура.РФ
«Поедете этапом в СИЗО, где вас будут насиловать». Монолог бывшего заключенного Ангарской колонии «Поедете этапом в СИЗО, где вас будут насиловать». Монолог бывшего заключенного Ангарской колонии

Что происходило в Ангарской колонии?

СНОБ
Наездники: монстры, удивившие Дарвина Наездники: монстры, удивившие Дарвина

Паразиты, которые делают из своих хозяев зомби — наездники

Вокруг света
На высокой ноте: 8 занимательных фактов о комарах На высокой ноте: 8 занимательных фактов о комарах

Раздражающие нас комары на самом деле пережили динозавров

Вокруг света
Открыть в приложении