Создана 9-кубитовая схема коррекции ошибок квантовых данных

Группа профессора Джона Мартиниса (John Martinis) из Калифорнийского университета в Санта Барбара (UC Santa Barbara) сообщила в журнале Nature о прогрессе достигнутом ими в решении одной из основных проблем квантовых вычислений — компенсации высокой уязвимости кубитов к ошибкам, вносимым под воздействием внешней среды.

В лаборатории Мартиниса создана квантовая схема, которая самостоятельно проверяется на ошибки и подавляет их, сохраняя неизменным состояние кубита и наделяя систему надежностью, требуемой для реализации сверхпроводящих квантовых компьютеров.

В основу системы обнаружения и исправления квантовых ошибок положена схема «поверхностного кода» (surface code), разработанная Остином Фаулером (Austin Fowler) из группы Мартиниса. В ней используются сведения об изменениях в хранящихся данных, а не сама эта информация в кубитах, которую не контролируют напрямую, а значит не изменяют.

«Таким образом вы извлекаете как раз достаточно информации для обнаружения ошибок, но недостаточно, чтобы заглянуть глубже и разрушить квантовое состояние», — пояснил другой соавтор статьи, Келли (Julian Kelly).

Сотрудники UC Santa Barbara продолжают совершенствовать свою схему, состоящую из девяти сверхпроводящих кубитов. Пока она успешно защищает от ошибок смены бита (bit-flip), но теперь исследователи нацелились и на фазовые (phase-flip) ошибки. Кроме того, они планируют проследить за поведением схемы при ее функционировании в течение долгого времени — многих циклов коррекции.