Ученые разработали новую систему исправления ошибок, основанную на так называемых «четырехмерных кодах». Эти коды, как утверждается, решают одну из самых насущных проблем квантовых компьютеров — обеспечение устойчивости к сбоям.
В классических системах для коррекции ошибок используется простой прием: каждая единица информации копируется несколько раз, и даже при потере части данных остается возможность восстановить исходную информацию. Однако в квантовых компьютерах такой подход невозможен. Квантовые биты — кубиты — нельзя просто скопировать, да и измерение их состояния приводит к так называемому «коллапсу» волновой функции, фактически уничтожая квантовую информацию. Именно поэтому обнаружить и устранить ошибки в квантовых вычислениях крайне сложно.
Традиционно для этой цели в квантовых системах используют дополнительные физические кубиты, которые «запутываются» с логическими кубитами — носителями информации. Вместо того чтобы напрямую измерять логические кубиты, ученые получают сведения об ошибках через вспомогательные. Однако такой подход требует слишком много ресурсов и плохо масштабируется: чем больше физических кубитов задействовано, тем больше энергии нужно для работы всей системы.
Разработка инженеров компании Microsoft стала альтернативным решением этой проблемы. Новый подход основан на так называемых четырехмерных геометрических кодах, которые позволяют проводить проверку на наличие ошибок за один проход и при этом используют в 1000 раз меньше ресурсов, чем традиционные методы.
Источник: hi-tech.mail.ru