Исследователи из Microsoft представили новую систему коррекции ошибок для квантовых компьютеров, основанную на так называемых четырехмерных кодах. Она позволяет снизить количество ошибок в тысячу раз по сравнению с традиционными методами, пишет Live Science.
Классические компьютеры используют дублирование данных для защиты от сбоев, но в квантовых системах это невозможно: квантовые биты — кубиты — нельзя просто скопировать или измерить без разрушения их состояния. Обычно проблему решают с помощью вспомогательных физических кубитов, связанных с логическими. Но такой метод требует значительных ресурсов и плохо масштабируется.
Ученые предложили альтернативный подход. Их метод использует четырехмерную геометрию, напоминающую тор, со «скрученными» свойствами. Это позволяет проводить проверку ошибок за один проход, затрачивая в тысячу раз меньше ресурсов. Система охватывает большее квантовое состояние без нарушения работы устройства.
Технологию уже протестировали на реальных квантовых компьютерах. Предварительные результаты опубликованы на платформе arXiv и вызвали интерес в научном сообществе, хотя статьи пока не прошли рецензирование.
Также ученым удалось восполнить потерянные атомы-кубиты в процессе вычислений. Используя атомный пучок, они «дозаполняли» массив квантовых битов в реальном времени, не нарушая работу системы. Это может стать важным шагом к созданию более стабильных квантовых машин.
