Квантовые компьютеры — это мощные, но пока преимущественно экспериментальные машины, которые используют принципы квантовой механики для решения сложных задач значительно быстрее самых производительных современных суперкомпьютеров.
Основной проблемой, которая препятствует массовому внедрению квантовых компьютеров является то, что их фундаментальные единицы информации — кубиты — чрезвычайно капризны. В отличие от обычных битов, которые принимают только значения 0 или 1, кубиты могут существовать в комбинации этих двух состояний одновременно. Это свойство делает их невероятно полезными, но одновременно и очень уязвимыми для ошибок.
Одна из самых проблемных ошибок называется утечкой. Она происходит, когда кубит внезапно перескакивает на более высокий энергетический уровень, выходя из рабочего состояния. Такой кубит не только выпадает из вычислений, но и мешает соседним кубитам. Существующие методы коррекции квантовых ошибок не всегда справляются с утечками, а некоторые из них даже сами их провоцируют. Альтернативный подход — сдвиг частоты кубита — требует использования в квантовых компьютерах дополнительного оборудования, масштабировать которое очень сложно.
Команда под руководством Цзянь-Вэй Паня из Научно-технического университета Китая предложила довольно простое и при этом эффективное решение: возвращать «убежавшие» кубиты на правильный энергетический уровень с помощью микроволновых импульсов. Метод был испытан на специально созданном процессоре Zuchongzhi 3.2 с массивом из 97 кубитов, который включал как рабочие кубиты, хранящие квантовую информацию, так и вспомогательные, которые помогали обнаруживать и исправлять ошибки.
Источник: hi-tech.mail.ru