В России создали подход для повышения эффективности коррекции ошибок в квантовых компьютерах
Российские исследователи из НИТУ МИСИС, Российского квантового центра, МФТИ и «Сколтеха» разработали и реализовали на практике метод, позволяющий применять сложные схемы коррекции ошибок в сверхпроводниковых квантовых процессорах.
Квантовые компьютеры — это будущее вычислений, но у них есть ахиллесова пята: ошибки. Из-за внешних помех квантовые биты (кубиты) теряют свое состояние, и результаты расчетов искажаются. Чем сложнее задача, тем больше сбоев. Для борьбы с ними ученые разрабатывают коды коррекции ошибок, которые «прячут» информацию в запутанных состояниях нескольких кубитов, оставляя часть из них вспомогательными.
Стандартный «поверхностный код» неплохо работает на сверхпроводниковых процессорах (самом распространенном типе квантовых чипов). Но у него есть недостаток: для серьезной защиты требуется все больше физических кубитов, что удорожает и усложняет систему. Существуют более эффективные коды, но они «не дружат» с архитектурой, где каждый кубит общается только с ближайшими соседями.
И вот российская команда нашла элегантное решение. Исследователи из НИТУ МИСИС, РКЦ, МФТИ и «Сколтеха» предложили использовать динамическую переадресацию вспомогательных кубитов. По сути, они научили кубиты «шагать» по схеме процессора, временно организуя взаимодействие между удаленными элементами. Это позволяет применить самые современные коды коррекции без перестройки самого чипа.
«Наш подход позволяет "перемещать" вспомогательные кубиты по схеме процессора, организуя взаимодействие между удалёнными элементами», — пояснил научный сотрудник НИТУ МИСИС Илья Симаков.
Метод испытали на реальном сверхпроводниковом квантовом процессоре, работающем в НИТУ МИСИС.
