Створений стійкий до помилок квантовий комп’ютер

Вчені Університету Дьюка в США показали, що квантові комп’ютери як сума частин можуть бути надійнішими, ніж частини, з яких вони складаються. Результати, опубліковані в статті журналу Nature, допоможуть створити більш стійкі до помилок пристрої квантових обчислень, ніж існують досі.

В експерименті дослідники об’єднали кілька кубітів, так щоб вони функціонували як єдине ціле, тобто утворили логічний кубіт. Для цього вони скористалися кодом корекції помилок, який дозволяє позбавитися від шуму, що впливає на обчислення. У логічному кубіті один кубіт містить потрібну інформацію, а інші дозволяють виправляти помилки, що впливають на точність обчислень.

Створений ученими логічний кубіт виявився більш надійним, ніж найбільш схильний до помилок етап, необхідний для його створення. Команді вдалося успішно перевести логічний кубіт в його початковий стан і виміряти його в 99,4 відсотках випадків, не дивлячись на те, що вони покладалися на шість квантових операцій, які, як очікується, окремо працюватимуть тільки в 98,9 відсотках випадків. Таким чином, в експерименті недосконалі частини працюють разом, щоб звести до мінімуму ймовірність серйозних квантових помилок.

Результати були досягнуті з використанням системи іонної пастки, яка використовує до 32 окремих іонів, які охолоджуються лазером і підвішуються над електродами на чіпі. Кожен іон служить кубітом, над яким проводяться маніпуляції за допомогою лазерів. Успішно створивши відмовостійкий логічний кубіт, дослідники показали, що обережний підхід може звільнити квантові обчислення від неминучих помилок.