Физики разработали код коррекции ошибок в квантовых вычислениях

N+1Наука

Квантовая коррекция ошибок научилась переваривать вдвое больший шум

Оксана Борзенкова

J. Pablo Bonilla Ataides et al. / Nature communications, 2021

Физики разработали код коррекции ошибок в квантовых вычислениях, который работает при вдвое большем уровне шума, чем его предшественник. Авторы показали, как ведет себя новый код при разных типах ошибок и как с его помощью можно уменьшить число физических кубитов в системе, а эксперименты подтвердили все его преимущества. Работа опубликована в журнале Nature communications.

Второй важной задачей на пути к воплощению квантовых вычислений помимо создания долгожданного устройства, можно считать разработку кода коррекции ошибок. Базовые элементы квантовых компьютеров (кубиты, вентили) не идеальны: кубиты могут находиться в неправильном состоянии, а вентили — вносить ошибку в выходной кубит. Поэтому ученым приходится придумывать способы как с этим бороться. Известный из классической информатики вариант — коррекция возникающих ошибок. Тут есть несколько разных способов — можно несколько раз измерять полученную информацию и потом обрабатывать полученный набор, либо использовать для кодирования 1 кубита (логического) несколько физических кубитов. Для современных квантовых устройств время жизни кубитов не позволяет использовать первый метод, поэтому для реализации вычислений без ошибок требуется большее число кубитов, чем задействовано в самих вычислениях. Использование нескольких (часто трех) кубитов вместо одного позволяет получить правильный ответ, даже если один из кубитов оказался «битым», ведь остальные будут верными. Вероятность того, что два кубита одновременно ошибочны, очень мала.

Среди множества кодов коррекции ошибок существуют так называемые поверхностные коды. Для их представления используется двумерная решетка, на ребрах которой расположены кубиты. Часть их них участвует в вычислениях, а другая часть помогает выявлять и исправлять ошибки. Измерение дополнительных кубитов можно проводить в разных базисах: чаще всего, набор однокубитных измерений ограничен матрицами Паули. В случае поверхностного когда используют операторы XXXX и ZZZZ (называются стабилизаторами), которые действуют сразу на 4 кубита, а на решетке располагаются

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Как защитить детей от сексуализированного насилия: инструкция для родителей Как защитить детей от сексуализированного насилия: инструкция для родителей

Почему важно говорить о сексуализированном насилии над детьми?

Psychologies
Как сейчас выглядят модели, которых называли самыми красивыми девочками в мире Как сейчас выглядят модели, которых называли самыми красивыми девочками в мире

Юные модели повзрослели и заметно преобразились

Cosmopolitan
Летные испытания американской гиперзвуковой ракеты ARRW прошли неудачно Летные испытания американской гиперзвуковой ракеты ARRW прошли неудачно

Сценарий произошедшего напоминает прошлогодние испытания ракеты HAWC

N+1
17 блестящих деталей в диснеевских фильмах, которые ты, скорее всего, не замечал 17 блестящих деталей в диснеевских фильмах, которые ты, скорее всего, не замечал

Настоящие «пасхалки»!

Playboy
Автор фильма «Дуров» Родион Чепель — о том, как снять фильм о герое без героя и чем документалка отличается от блогерского репортажа Автор фильма «Дуров» Родион Чепель — о том, как снять фильм о герое без героя и чем документалка отличается от блогерского репортажа

Родион Чепель — о взаимодействии с главным героем его фильма «Дуров»

Esquire
«Я заметила Камиллу»: как принцесса Дианы раскрыла связь мужа с любовницей «Я заметила Камиллу»: как принцесса Дианы раскрыла связь мужа с любовницей

Принцесса Диана сама рассказала о сложных отношениях с мужем

Cosmopolitan
7 интересных фактов о научно-фантастических фильмах 7 интересных фактов о научно-фантастических фильмах

Интереснее фантастики в кино может быть только то, что стоит за ее созданием

Maxim
От наивной девочки до знойной дивы в мини: как преображалась Ани Лорак От наивной девочки до знойной дивы в мини: как преображалась Ани Лорак

Ани Лорак начала покорять шоу-бизнес еще в детстве

Cosmopolitan
Европейцы начали разработку корабельного дизеля на аммиачном топливе Европейцы начали разработку корабельного дизеля на аммиачном топливе

Работа должна помочь снизить выбросы парниковых газов

N+1
Ретуши на соседа не хватило? 7 звезд, которые «улучшают» на фото только себя Ретуши на соседа не хватило? 7 звезд, которые «улучшают» на фото только себя

Подборка звезд, которые попались на «некачественном улучшайзинге» фото

Cosmopolitan
Как стать суперменом: идеи по повышению продуктивности, которые вам понравятся Как стать суперменом: идеи по повышению продуктивности, которые вам понравятся

Самые известные и самые эффективные приемов повышения собственной продуктивности

Популярная механика
6 вещей, которые женщина никогда не простит мужчине 6 вещей, которые женщина никогда не простит мужчине

Есть поступки, на которые ни одна из нас не сумеет закрыть глаза

Psychologies
Basecamp без политики, соцпакетов и групповых решений: компания поменяла свои принципы, чем разозлила сотрудников Basecamp без политики, соцпакетов и групповых решений: компания поменяла свои принципы, чем разозлила сотрудников

Решение компании «сфокусироваться на рабочих делах» может понравиться не всем

VC.RU
Зоологи объяснили маленькость зайцев и пищух Зоологи объяснили маленькость зайцев и пищух

Зоологи: зайцы имеют маленький размер из-за конкуренции с копытными

N+1
Эдгар Шабанов Эдгар Шабанов

Эдгар Шабанов стал президентом «Рив Гош»

Собака.ru
Юрий Грымов: «Кино сегодня — это довольно скучное действие» Юрий Грымов: «Кино сегодня — это довольно скучное действие»

Юрий Грымов о спектакле с Лолитой Милявской в главной роли

Maxim
Вера Брежнева ― о дочерях, мягкой силе и собственном бренде косметики Вера Брежнева ― о дочерях, мягкой силе и собственном бренде косметики

Певица и и предпринимательница Вера Брежнева

РБК
Предохранительная грамота Предохранительная грамота

Мифы и правда об оральных контрацептивах — разбираемся вместе с врачами

Glamour
Как забыть кота Как забыть кота

Шесть рабочих советов, как пережить потерю питомца

Maxim
«Мне здесь комфортно»: как разработчик из Тамбова создал глобальную adtech-компанию и никуда не уехал «Мне здесь комфортно»: как разработчик из Тамбова создал глобальную adtech-компанию и никуда не уехал

Hybrid вырос в условиях сжимающегося рынка автоматизированной закупки рекламы

Forbes
Нация умных людей Нация умных людей

История израильского экономического чуда

kiozk originals
Один простой вопрос, чтобы перестать бояться и начать действовать Один простой вопрос, чтобы перестать бояться и начать действовать

Как освободиться от оков?

Psychologies
Михаил Зыгарь: «Я мечтаю о том, что зависит от меня» Михаил Зыгарь: «Я мечтаю о том, что зависит от меня»

Михаил Зыгарь – o друзьях, популярности и приключениях

Cosmopolitan
«Возникли осложнения»: Ник Картер из Backstreet Boys стал отцом в третий раз «Возникли осложнения»: Ник Картер из Backstreet Boys стал отцом в третий раз

Ник Картер (Nick Carter) сообщил о появлении третьего ребенка

Cosmopolitan
Правда и мифы о глютене и лактозе Правда и мифы о глютене и лактозе

Как не попасться на уловки предприимчивых маркетологов, выбирая продукты?

Лиза
Секреты похудения Утяшевой, Асмус, Волочковой и других ярких российских звезд Секреты похудения Утяшевой, Асмус, Волочковой и других ярких российских звезд

Как стройнеют самые известные красавицы

Cosmopolitan
Порно как способ поговорить о важном: зачем смотреть сериал Happy End о вебкам-бизнесе Порно как способ поговорить о важном: зачем смотреть сериал Happy End о вебкам-бизнесе

В «Happy End» тема вебкам-видео приводит в действие драматургические шестеренки

Forbes
Тайная жизнь птиц Тайная жизнь птиц

Камерная и декоративная китайская живопись «цветы и птицы»

Вокруг света
Расторгуев точка док. Фильм о главном документалисте эпохи Расторгуев точка док. Фильм о главном документалисте эпохи

«Расторгуев» — фильм-история бескомпромиссного, яркого документалиста эпохи

СНОБ
Что твой способ застегивать лифчик говорит о тебе Что твой способ застегивать лифчик говорит о тебе

Как ты застегиваешь бюстгальтер?

Cosmopolitan
Открыть в приложении