МОСКВА, 30 марта. /ТАСС/. Ученые Российского квантового центра (РКЦ) повысили устойчивость сверхпроводниковых квантовых процессоров к ошибкам. Новый подход к коррекции ошибок ускорит применение квантовых вычислений для решения прикладных задач бизнеса и государства, сообщили в четверг в пресс-службе РКЦ.
"Ученые из Российского квантового центра разработали подход, который позволяет реализовывать популярные коды коррекции ошибок на квантовых процессорах, не обладающих высокими вычислительными мощностями. Полученные результаты помогут физикам снизить воздействие шумов и приблизиться к решению практических задач на системах с относительно небольшим количеством кубит", - говорится в сообщении.
Решение задачи на квантовом компьютере можно представить в виде трех этапов: приготовления регистра квантового устройства, проведения манипуляций над системой и заключительного считывания полученных измерений. Главное препятствие на каждом этапе - высокий уровень шумов, не позволяющий поддерживать нужное состояние квантовых объектов достаточно долго для работы практических алгоритмов. Именно поэтому уменьшение уровня ошибок является приоритетным направлением исследований ученых.
Идея кодов коррекции ошибок состоит в кодировании логического кубита, устойчивого к внешним шумам, в большом количестве физических кубит. Однако для работы логического кубита системе также необходимо использовать вспомогательные кубиты - анциллы. Промежуточные измерения анцилл позволяют отслеживать влияние шумов на состояние логического кубита. Ученые из Российского квантового центра предложили подход к реализации обширного класса кодов коррекции ошибок, который позволяет снизить число вспомогательных кубит до одного, а также использовать специфику сверхпроводниковых квантовых процессоров для уменьшения влияния шумов.
Исследователи доказали, что данный класс квантовых кодов коррекции ошибок может быть реализован при достаточно простой структуре - круговой связности соседних кубит. Так, новый подход позволяет отказаться от операций между "далеко" расположенными друг от друга кубитами в пользу двух соседних. "Предложенный подход оказался применим к довольно широкому классу квантовых кодов коррекции, что делает его перспективным для использования в экспериментах со сверхпроводниковыми квантовыми процессорами", - сказал соавтор исследования, научный сотрудник группы "Квантовые информационные технологии" РКЦ Анатолий Антипов.
Российский квантовый центр (РКЦ) - научно-технологический центр уникального для России формата, за короткое время занявший лидирующие позиции в своей области научных исследований, а также в разработке высокотехнологичных коммерческих продуктов на основе квантовых технологий.
