** Дослідники IBM у співпраці з RWTH Aachen University і Quantum Elements побили попередній рекорд стійких високоточних квантових обчислень на надпровідних кубітах.
Проблема Квантової Нестабільності
Квантові комп’ютери покладаються на кубити, квантовий еквівалент бітів для обробки інформації. На відміну від класичних бітів, кубити за своєю крихкими, сприйнятливими до шуму навіть від найменших вібрацій або зовнішніх перешкод. Ця крихкість змушує вчених об’єднувати кілька фізичних кубітів у “логічні кубити” як форму резервування, але навіть цей підхід вразливий до “логічних помилок” — коли одночасно виходять з ладу кілька фізичних кубітів, спотворюючи розрахунок.
Проблема особливо актуальна для процесорів IBM зі 127 кубитами “Kyiv” та “Marrakesh”, які страждають від певного типу шуму, званого “ZZ crosstalk”. Традиційні методи корекції помилок ефективно не масштабуються без внесення додаткових помилок.
Рішення: Нормалізоване Динамічне Роз’єднання (NDD)
Дослідницька група розробила новий гібридний протокол придушення помилок, який називається Нормалізованим Динамічним Роз’єднанням (NDD). ** Замість застосування імпульсів придушення шуму тільки на апаратному рівні, NDD коригує час цих імпульсів для синхронізації з виконуваним квантовим кодом.
Результати значні:
* Пікова точність кодування досягла 98,05% — вище, ніж будь-коли зафіксовано раніше.
* Ця точність підтримувалася на рівні 84,87% протягом 55 мікросекунд, більш ніж удвічі перевищуючи попередній рекорд 27 мікросекунд.
Чому це важливо
Чим довше квантовий комп’ютер може підтримувати високу точність, тим складніші обчислення він може виконувати. Стійкі 55 мікросекунд дозволяють виконати приблизно від 4500 до 5500 послідовних квантових операцій до деградації даних. Хоча це може здатися незначним, це суттєве поліпшення.
Кінцева мета квантових обчислень — вирішувати завдання, неможливі для класичних комп’ютерів, такі як зламування сучасної криптографії. Такі завдання, як виконання алгоритму Шора, можуть зайняти тижні або місяці на працездатній квантовій системі, порівняно з трильйонами років на класичній машині.
Цей рубіж наближає це майбутнє, демонструючи, що стійкі високоточні квантові обчислення досяжні. Успіх команди наголошує на важливості гібридних методів придушення помилок та динамічної оптимізації у розвитку квантових технологій.
