Квантовая коррекция ошибок поможет выполнять устойчивые квантовые операции

N+1Наука

Топологическая квантовая коррекция ошибок избавилась от дистилляции

Квантовая коррекция ошибок поможет выполнять устойчивые неклиффордовские квантовые операции. При этом не будут использоваться громоздкие алгоритмы дистилляции, которые ранее считались необходимыми для неклиффордовских операций. Работа, опубликованная в Science Advances, описывает новый алгоритм коррекции.

Алексей Дмитриев

Craig Gidney et al. / Quantum, 2019

Коды коррекции ошибок появились в середине XX века. В это время возникла необходимость обнаружения и исправления неточностей, возникающих при передаче данных. Идея исправления ошибок состоит в следующем: отправитель добавляет в исходное сообщение дополнительные биты. Значения этих битов зависят от самого сообщения. Например, в кодах Хемминга вспомогательные биты зависят от взаимной четности различных пар основных битов. Получатель использует эти биты для определения и устранения ошибки в сообщении. Чем больше ошибок нужно обнаружить и устранить, тем более сложный код необходимо использовать при передаче. Простейший способ - троекратное повторение каждого бита в сообщении: получатель восстанавливает нужный бит по принципу большинства:

Код повторения (3,1)
000 ➔ 0
001 ➔ 0
010 ➔ 0
100 ➔ 0
111 ➔ 1
110 ➔ 1
101 ➔ 1
011 ➔ 1

Аналогичные коды исправления ошибок существуют и для квантовой информации, которая кодируется с помощью кубитов в квантовом процессоре. Каждый кубит характеризуется временем жизни — характерным временем, по прошествии которого квантовое состояние кубита меняется. Эти ошибки накапливаются и делают квантовое вычисление невозможным. Можно выделить два семейства кодов квантового исправления ошибок — это поверхностные коды и топологические коды.

Идея поверхностного кода — создать сплошную двумерную сетку из связанных кубитов. Постоянное измерения некоторых кубитов из этой сетки (называемых стабилизаторами) дает возможность обнаружить и скорректировать различные ошибки отдельных кубитов (однокубитные ошибки) и взаимные ошибки большого числа кубитов (многокубитные ошибки). Отключая измерения некоторых стабилизаторов, на сетке можно определять свободные от ошибок и используемые для вычислений кубиты — логические кубиты. Логические операции на логических кубитах осуществляются при помощи перемещений свободных от измерения кубитов.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Дневник бортинженера Международной космической станции Дневник бортинженера Международной космической станции

Почему липучка — главный друг астронавта, а тортилья — главная еда?

Esquire
Диета при подагре: убираем лишнее, добавляем необходимое Диета при подагре: убираем лишнее, добавляем необходимое

Диета при подагре – практически первая необходимость

Cosmopolitan
6 ошибок, которые мы совершаем, пытаясь выглядеть сексуально — как их исправить? 6 ошибок, которые мы совершаем, пытаясь выглядеть сексуально — как их исправить?

Разбираем популярные женские ошибки, которые делают образ вульгарным

Cosmopolitan
Шахматный партер Шахматный партер

Важнейшим из искусств для нас теперь является шахматная рассадка

Огонёк
Вреден ли кальян для здоровья и опаснее ли он сигарет? Ответы на все волнующие вопросы Вреден ли кальян для здоровья и опаснее ли он сигарет? Ответы на все волнующие вопросы

К чему приводит увлечение кальяном

Playboy
Античная тара Античная тара

Экспозиция «Античные транспортные амфоры»

Дилетант
Я + Ты = (не)идеальная пара Я + Ты = (не)идеальная пара

Почему невозможно быть идеальной парой

Psychologies
Ролевые игры для двоих взрослых: интересные сценарии и советы для новичков Ролевые игры для двоих взрослых: интересные сценарии и советы для новичков

Приготовьтесь, это будет горячо!

Playboy
Держаться корней Держаться корней

Вершки и корешки все чаще перестают быть скромным гарниром

Bones
Проблемы с психикой и ограничения во всем: как живут современные принцессы Проблемы с психикой и ограничения во всем: как живут современные принцессы

Кто они, принцессы современного мира?

Cosmopolitan
«Доходы в 2022 году будут ниже, чем в 2014-м»: Михаил Задорнов о «корона-кризисе», IPO «Открытия» и «московском банковском кольце» «Доходы в 2022 году будут ниже, чем в 2014-м»: Михаил Задорнов о «корона-кризисе», IPO «Открытия» и «московском банковском кольце»

Интервью с председателем правления банка «Открытие» Михаилом Задорновым

Forbes
Qiwi решила продать карты рассрочки «Совесть» Совкомбанку Qiwi решила продать карты рассрочки «Совесть» Совкомбанку

Группа Qiwi Plc продает свой проект карт рассрочки «Совесть» Совкомбанку

Forbes
Сергей Семак Сергей Семак

Как использует свою медийность главный тренер футбольной команды «Зенит»?

Собака.ru
Что такое поколения компьютерных игр Что такое поколения компьютерных игр

История индустрии игр в 8 частях

Maxim
10 главных растительных источников белка: протеина в них не меньше, чем в мясе 10 главных растительных источников белка: протеина в них не меньше, чем в мясе

Берем на заметку богатые протеином продукты растительного происхождения!

Playboy
Таланты и поклонники Таланты и поклонники

Как выявить творческие способности у ребенка и развить их

Лиза
Андрей Жданов: «Текучки у нас почти нет» Андрей Жданов: «Текучки у нас почти нет»

Aq Kitchen — это высочайший уровень, с которого уже невозможно спуститься

Bones
«Лето будет “тихим”»: креативные агентства о том, как пандемия изменила их бизнес и чего ждать в будущем «Лето будет “тихим”»: креативные агентства о том, как пандемия изменила их бизнес и чего ждать в будущем

Клиенты креативных агентств урезали бюджеты на продвижение

VC.RU
5 невероятно дорогих и странных опций для автомобилей 5 невероятно дорогих и странных опций для автомобилей

Список, дорогих вещей для авто, о которых большинство даже не слышало

Maxim
Растворимый пластырь вылечил меланому у мышей Растворимый пластырь вылечил меланому у мышей

Ученые создали водорастворимый пластырь с кремниевыми наноиглами

N+1
Точка отсчета: узнать себя, чтобы измениться Точка отсчета: узнать себя, чтобы измениться

Мы часто слышим два призыва, которые кажутся на первый взгляд взаимоисключающими

Psychologies
Скромность украшает Скромность украшает

Ева Грин в роли хозяйки борделя в остросюжетной драме «Светила»

Grazia
Инвестировали, спасали бизнес и готовились к переделу: как вели себя состоятельные клиенты ВТБ в кризис Инвестировали, спасали бизнес и готовились к переделу: как вели себя состоятельные клиенты ВТБ в кризис

Что делали состоятельные клиенты ВТБ во время кризиса

Forbes
Токсичные родственники: как оборвать связи Токсичные родственники: как оборвать связи

Можно ли перестать общаться с родственниками и как разрешить себе это сделать?

Psychologies
Как стать жестким, волевым человеком и развить уверенность в себе: подробное руководство Как стать жестким, волевым человеком и развить уверенность в себе: подробное руководство

В современном мире никуда без силы воли и твердости характера

Playboy
Программа восстановления лесов в Чили привела к вырубке некоторых лесов под плантации Программа восстановления лесов в Чили привела к вырубке некоторых лесов под плантации

Без вмешательства человека леса запасли бы больше углерода

N+1
Выбрать собаку и жить с ней в ладу: советы зоопсихолога Выбрать собаку и жить с ней в ладу: советы зоопсихолога

По каким параметрам подбирать себе собаку и как сосуществовать с ней в ладу

Psychologies
Выброс рутения в 2017 году оказался не связан с производством оружейного плутония Выброс рутения в 2017 году оказался не связан с производством оружейного плутония

Как в 2017 году в атмосферу попал рутений?

N+1
Другая сторона моих недостатков Другая сторона моих недостатков

Мы стесняемся того, что считаем своими изъянами, и стараемся их исправить

Psychologies
От старческих пятен до хлоазмы: какой бывает пигментация и как ее предотвратить От старческих пятен до хлоазмы: какой бывает пигментация и как ее предотвратить

"Слипающиеся" пигментные пятнышки - уже повод для того, чтобы обратиться к врачу

Cosmopolitan
Открыть в приложении