В ETH Zurich разработали чип для эффективной коррекции ошибок квантовых вычислений

После многих лет исследований ученые из Высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) вместе с коллегами из Германии и Канады осуществили важный прорыв на пути к практическим квантовым вычислениям: им впервые удалось продемонстрировать автоматическое исправление всех типов ошибок в цифровых квантовых системах.

Статья, посвящённая этой работе, была 7 декабря размещена на допечатном сервере ArXiv.org и подготовлена к журнальной публикации.

Использованный командой ETH метод исправления ошибок известен как поверхностный код и заключается в распределении квантовой информации на несколько физических кубитов.

Экспериментальный чип со сверхпроводящими кубитами для этого эксперимента был специально изготовлен в «чистой комнате» лаборатории ETH и помещён в криостат, где поддерживалась температура всего 0,01 кельвин.

Девять из 17 кубитов чипа, расположенные квадратным массивом 3×3, образовывали так называемый логический кубит — базовую вычислительную единицу квантового компьютера. Остальные восемь кубитов на чипе находились отдельно: их задачей было обнаруживать ошибки в системе.

Если возмущение, возникающее в логическом кубите, искажает информацию, система распознает это как ошибку и соответствующим образом корректирует сигнал измерения с помощью управляющей электроники, выпускаемой фирмой Zurich Instruments, дочерним предприятием ETH.

«В настоящее время мы не исправляем ошибки непосредственно в кубитах, — признает Себастьян Криннер (Sebastian Krinner), ведущий автор статьи. — Но для большинства арифметических операций этого и не требуется».

Исследователи ETH теперь хотят создать чип с решеткой кубитов 5×5, что потребует более применения сложных технологический решений, а также резервирования большего числа кубитов для исправления ошибок.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI