Внимание, квантовая аномалия: кремниевые кубиты выжили после обнаружения собственных ошибок
NewsMakerКубиты + самодиагностика = смерть. Китайские физики взломали эту формулу навсегда.
Группа физиков из Южного университета науки и технологий и Хэфэйской национальной лаборатории предложила способ находить ошибки в кремниевом квантовом процессоре так, чтобы сама проверка не разрушала запутанные состояния.
Квантовый компьютер обрабатывает данные иначе, чем обычная машина. Вместо битов там работают кубиты, состояния которых подчиняются квантовой механике. Один из главных эффектов, на котором все держится, называется запутанность . Несколько частиц образуют общее состояние, и измерение одной связано с параметрами других, даже если они находятся далеко друг от друга. За счет таких свойств квантовые алгоритмы в ряде задач, например в оптимизации, теоретически обходят классические методы. Проблема в другом. Подобные системы крайне чувствительны к шуму. Любые внешние колебания, дефекты среды или неточности управления вносят искажения и портят результат вычислений.
Авторы работы занялись именно этим узким местом. Они построили схему поиска ошибок для платформы на донорных атомах фосфора в кремнии. Квантовые данные в их устройстве кодируются в ядерных спинах таких примесей. Получается структура атомного масштаба, которая играет роль процессора. Ядерные спины выбирают не случайно. Они дольше сохраняют состояние и позволяют аккуратнее считывать информацию, чем многие другие варианты реализации кубитов .
В основе метода лежат стабилизаторы. Так называют математические правила, которые задают, каким должно быть корректное квантовое состояние. Если система работает без сбоев, результаты специальных проверочных измерений совпадают с расчетными значениями. Если появляется расхождение, значит произошла ошибка и можно понять, какого она типа. Такой подход давно используют в теориях квантовой коррекции, но на практике он требует очень точного и бережного считывания. Нужен режим, при котором измерение не разрушает закодированные данные. Его называют квантовым неразрушающим считыванием, или QND.
Группа физиков из Южного университета науки и технологий и Хэфэйской национальной лаборатории предложила способ находить ошибки в кремниевом квантовом процессоре так, чтобы сама проверка не разрушала запутанные состояния.
Квантовый компьютер обрабатывает данные иначе, чем обычная машина. Вместо битов там работают кубиты, состояния которых подчиняются квантовой механике. Один из главных эффектов, на котором все держится, называется запутанность . Несколько частиц образуют общее состояние, и измерение одной связано с параметрами других, даже если они находятся далеко друг от друга. За счет таких свойств квантовые алгоритмы в ряде задач, например в оптимизации, теоретически обходят классические методы. Проблема в другом. Подобные системы крайне чувствительны к шуму. Любые внешние колебания, дефекты среды или неточности управления вносят искажения и портят результат вычислений.
Авторы работы занялись именно этим узким местом. Они построили схему поиска ошибок для платформы на донорных атомах фосфора в кремнии. Квантовые данные в их устройстве кодируются в ядерных спинах таких примесей. Получается структура атомного масштаба, которая играет роль процессора. Ядерные спины выбирают не случайно. Они дольше сохраняют состояние и позволяют аккуратнее считывать информацию, чем многие другие варианты реализации кубитов .
В основе метода лежат стабилизаторы. Так называют математические правила, которые задают, каким должно быть корректное квантовое состояние. Если система работает без сбоев, результаты специальных проверочных измерений совпадают с расчетными значениями. Если появляется расхождение, значит произошла ошибка и можно понять, какого она типа. Такой подход давно используют в теориях квантовой коррекции, но на практике он требует очень точного и бережного считывания. Нужен режим, при котором измерение не разрушает закодированные данные. Его называют квантовым неразрушающим считыванием, или QND.