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
Это безнадёжно: 9 признаков того, что у тебя нет вкуса Это безнадёжно: 9 признаков того, что у тебя нет вкуса

9 признаков, которые выдают полное отсутствие вкуса — проверь себя!

Cosmopolitan
Археологи отлили наконечники стрел по скифским технологиям Археологи отлили наконечники стрел по скифским технологиям

Самое массовое скифское изделие изготавливалось литьем в глиняных формах

N+1
Семь простых принципов экологичного дома Семь простых принципов экологичного дома

Познакомьтесь с новой концепцией экологичного дома Well-стандарта

Домашний Очаг
Шпинель принесет любовь и еще 5 драгоценных камней, заряженных на счастье Шпинель принесет любовь и еще 5 драгоценных камней, заряженных на счастье

Об энергии драгоценных камней рассказывает ювелир Диана Джанелли

Cosmopolitan
Красавицы-жены звезд сериала «Бригада»: Безрукова, Дюжева, Вдовиченкова, Майкова Красавицы-жены звезд сериала «Бригада»: Безрукова, Дюжева, Вдовиченкова, Майкова

С кем обрели свое счастье звезды сериала «Бригада»

Cosmopolitan
Как выглядели до свадьбы принцесса Диана, Кейт Миддлтон, Меган Маркл и другие Как выглядели до свадьбы принцесса Диана, Кейт Миддлтон, Меган Маркл и другие

Как выглядели до брака Меган Маркл, принцесса Диана, Елизавета II и другие

Cosmopolitan
Как в России снимают документальные фильмы про спорт Как в России снимают документальные фильмы про спорт

Интервью с Нобелем Арустамяном, автором идеи сериала «Ростов-на-кону»

GQ
В каких странах любят русских мужчин, а где недолюбливают: большой рейтинг приятия В каких странах любят русских мужчин, а где недолюбливают: большой рейтинг приятия

Не стоит думать, что везде нас боятся и презирают

Playboy
Иммигрантка из России прожила в американской церкви три года из-за угрозы депортации. За это время она открыла успешный бизнес по лепке вареников Иммигрантка из России прожила в американской церкви три года из-за угрозы депортации. За это время она открыла успешный бизнес по лепке вареников

Ирида живет в США около 20 лет, но продолжает бороться за свой статус в стране

Esquire
Тайный сын: муж скрывал от меня рождение ребенка Тайный сын: муж скрывал от меня рождение ребенка

Измена — большое испытание в жизни пары

Psychologies
Топ-6: лучшие шутеры от первого лица на ПК Топ-6: лучшие шутеры от первого лица на ПК

Топовые шутеры от первого лица, в которые можно играть на ПК

CHIP
Как потомки Грейс Келли из княжеской семьи Монако захватывают моду Как потомки Грейс Келли из княжеской семьи Монако захватывают моду

Что нужно знать об аристократках Монако, которые связаны с индустрией моды

РБК
Елизавета Боярская: «Четкий план – это моя стихия» Елизавета Боярская: «Четкий план – это моя стихия»

Жизнь Елизаветы Боярской на первый взгляд кажется идеальной

Psychologies
5 причин посмотреть фильм про российскую Арктику и отправиться на край света 5 причин посмотреть фильм про российскую Арктику и отправиться на край света

Главные особенности фильма «Фьюжн» и почему на него стоит обратить внимание

Cosmopolitan
Изнанка суррогатного материнства. О новом сериале «Контейнер» Изнанка суррогатного материнства. О новом сериале «Контейнер»

Cериал «Контейнер» — о сложной и скандальной теме суррогатного материнства

СНОБ
Chery Tiggo 8 Pro. С мыслями о будущем Chery Tiggo 8 Pro. С мыслями о будущем

Tiggo 8 Pro — самый крутой в линейке кроссоверов Tiggo последнего поколения

4x4 Club
От храмов до пляжей: 8 лучших достопримечательностей Египта От храмов до пляжей: 8 лучших достопримечательностей Египта

Россия и Египет договорились восстановить чартерное авиасообщение

GQ
Пожалей себя! 8 предметов гардероба, которые вредят здоровью Пожалей себя! 8 предметов гардероба, которые вредят здоровью

Топ-8 вредных предметов гардероба

Cosmopolitan
12 самых необычных злодеев кино 12 самых необычных злодеев кино

Хорошо быть злодеем! Но еще лучше быть не таким злодеем, как все

Maxim
Силиконовая грудь подвела! Звездные россиянки, которые вновь легли под скальпель Силиконовая грудь подвела! Звездные россиянки, которые вновь легли под скальпель

Кому пришлось обращаться к пластическим хирургам второй раз

Cosmopolitan
Артур Бабич — парень из села Артур Бабич — парень из села

Блогер Артур Бабич — о своем умении петь и хорошей жизни в Москве

ЖАРА Magazine
Еще один «Оскар» Фрэнсис Макдорманд? Мы только за! Еще один «Оскар» Фрэнсис Макдорманд? Мы только за!

«Земля кочевников» самый вероятный претендент на премию «Оскар»

Cosmopolitan
6 номинантов на «Оскар», которые не существовали в реальности 6 номинантов на «Оскар», которые не существовали в реальности

Как получить «Оскар» если тебя даже не существует

Maxim
Что и как нужно пить во время занятий спортом Что и как нужно пить во время занятий спортом

Как правильно соблюдать питьевой баланс во время тренировок?

GQ
Боевой товарищ Боевой товарищ

Самые интересные факты из биографии самого серьезного актера наших дней

Glamour
Конец «эпохи poker face» и плавучие города: в каком мире мы будем жить через 10 лет Конец «эпохи poker face» и плавучие города: в каком мире мы будем жить через 10 лет

Футурологи: как изменится наш мир в ближайшие 10―15 лет

Forbes
Обзор умных часов ZTE Watch Live: бюджетные долгожители Обзор умных часов ZTE Watch Live: бюджетные долгожители

Новые смарт-часы ZTE Watch Live подойдут тем, кто ограничен в бюджете

CHIP
Австралийцы начали использовать костяные орудия еще 46 тысяч лет назад Австралийцы начали использовать костяные орудия еще 46 тысяч лет назад

Археологи смогли определить назначение костяных орудий с помощью этнографов

N+1
Исследование: половина жертв харассмента не борется с агрессорами и не сообщает о них Исследование: половина жертв харассмента не борется с агрессорами и не сообщает о них

Сеть взаимопомощи женщин #ТыНеОдна запустила проект о проблеме харассмента

Forbes
Открыть в приложении