• Виктор
  • Статьи
  • 1 мин. чтения

Физики научили квантовый компьютер исправлять свои ошибки


Микрочип с ионной ловушкой. / © Kai Hudek/JQI / Автор: Александр Литвинов

На квантовые компьютеры возлагают большие надежды в области криптографии, моделирования, искусственного интеллекта и других задач, требующих быстрых и эффективных расчетов. Однако на данный момент частота ошибок в квантовых компонентах слишком высока для практического применения, и для создания полноценного квантового компьютера необходимо сперва разработать надежную схему квантовой коррекции ошибок.

Чтобы справиться с этой задачей, американские исследователи объединили несколько кубитов (квантовых битов) в один логический кубит, который может обнаруживать и исправлять ошибки и — что самое важное — предотвращать их дальнейшее распространение по системе. Если этого не сделать, все усилия по локальному исправлению ошибок окажутся напрасны: накопленные ошибки приведут к сбоям в критических точках системы и вызовут целый каскад последующих логических сбоев.

В своем эксперименте ученые использовали систему ионной ловушки из 32 ионов иттербия-171, охлажденных лазером и захваченных над микрочипом в вакуумной камере при комнатной температуре. Состояние каждого иона контролировали при помощи лазера, превращая его отдельный кубит.

Измерения показали, что созданный учеными логический кубит оказался более надежным, чем наиболее подверженный ошибкам этап, необходимый для его создания. Команде удалось успешно перевести логический кубит в его начальное состояние и измерить его в 99,4% случаев, хотя они полагались на шесть квантовых операций, которые по отдельности работают только в 98,9% случаев. Без схемы коррекции эти операции приводили бы к правильному результату только в 93,6% случаев (это 98,9%, взятые 6 раз).

Устойчивые к ошибкам логические кубиты могут стать основой для квантовых компьютеров, которые одновременно надежны и достаточно велики для практического использования.

Статья с описанием результатов исследования опубликована в журнале Nature.


Source: https://oaoo.ru/nauka/fiziki-naychili-kvantovyi-komputer-ispravliat-svoi-oshibki.html

Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
guest

Ученые создали простой материал для светофильтра с регулируемой длиной волны пропускания

Зависимость полосы пропускания видимого света материалом SeedGel от температуры. При 29 градусах гель пропускает только красный свет, а...

Лазер помог направить движение молний

©TRUMPF / Автор: Иван Беляев Уже несколько столетий для защиты от молний используют громоотводы. Такие длинные металлические стержни...

Физик посчитал количество информации в видимой Вселенной

© Anders Sandberg / flickr / Автор: Pinaria Caprarius О том, как измерить Вселенную с точки зрения содержащейся...

Инженеры напечатали 3D-структуру прочнее «аэрокосмического» сплава

Образец нового метаматериала в руках у одного из авторов исследования / © RMIT Метаматериалы — это искусственные материалы,...

От тестирования космической электроники до лечения рака: ренессанс старого ускорителя

Линейный ускоритель протонов в ИЯИ РАН в Троицке /©Елена Либрик, Научная Россия / Автор: Euclio Drusus Территория у...

На корейском токамаке опробовали новый способ создания плазмы рекордной температуры

Конфигурация плазмы в KSTAR при использовании режима FIRE для повышения энергии плазмы. Шкала температуры плазмы приведена в килоэлектронвольтах,...

Китайские физики добились несомненного квантового превосходства

Juizhang вблизи. / © Chao-Yang Lu/University of Science and Technology of China / Автор: Анастасия Кожевникова Квантовым превосходством...

Получена новая кристаллическая форма кремния

Структура 4Н-кремния на фоне микрофотографии реального кристалла, полученной электронным микроскопом / ©Thomas Shiell, Timothy Strobel, Carnegie Institution for...

Спад антропогенных выбросов СО2 во время пандемии никак не помешал росту его концентрации в атмосфере

Океан поглощает не менее четверти от антропогенных выбросов углекислого газа. Однако по мере потепления он будет делать это...

Физики открыли новый вид магнетизма

© pinterest / Автор: Godefridus Victorinus Магнетизм — свойство, которым обладают одни материалы и не обладают другие. Это...

Физики впервые воссоздали экзотическую «частицу X» времен Большого взрыва

Детектор CMS / © Mike Procario / Flickr / Автор: Павел Сорокин Прежде чем сформировать стабильные частицы —...

Будущий детектор гравитационных волн вновь подвергнет проверке теорию относительности

Близкий взгляд на один из трех аппаратов группировки LISA в представлении художника. / ©AEI/MM/exozet / Автор: Caristania Fabricius...

Новый материал позволит физикам ловить гравитационные волны ежедневно

Стекло с нанесенным покрытием из оксидов титана и германия / © Caltech / Автор: Иван Беляев С момента...

Нобелевскую премию по физике — 2022 присудили ученым из Франции, США и Австрии

© Jonas Ekstromer, TT News Agency via AP / Автор: Наталья Федосеева Нобелевский комитет по физике Королевской академии...

Физики предложили способ сделать квантовые компьютеры дешевле и практичнее

© Matthias Weinberger / flickr / Автор: Regulus Tremerus В своей работе исследователи использовали архитектуру квантового компьютера, основанную...

Почему во Вселенной нет антивещества? Ответ может дать космологический коллайдер

Карта температур реликтового излучения, синий и красный цвета отражают разницу температуры в 18 миллионных долей градуса. Для объяснения...

Умирающие звезды заподозрили в «засеве» космоса углеродными нанотрубками

Туманность Кольцо (NGC 6720, M 57 или Мессье 57) / ©AURA, STScI, NASA / Автор: Александр Литвинов Описание...

Машинное обучение позволило исследовать недоступные для экспериментов фазовые переходы воды

© Georgia Tech / Автор: Ptolemocratia Acerronius В течение последних 30 лет ученые полагали, что при охлаждении до...

Редкий распад бозона Хиггса может закрыть поиски новой физики

Данные коллабораций ATLAS и CMS позволили зафиксировать необычный путь распада бозона Хиггса, с образованием фотона и Z-бозона, который...

Парадокс чайного листа Эйнштейна привел к самопроизвольному формированию ценного материала

© Flickr / Автор: Ptolemocratia Acerronius В 1926 году Альберт Эйнштейн представил доклад для Прусской академии наук, который...