Профессор Михаил Лукин с соавторами из Гарвардского университета представили мировому сообществу первый квантовый компьютер с использованием 48 логических квантовых битов (кубитов).
Результаты проведенных экспериментов показали значительное улучшение скорости работы кубитов после перехода к логическому кодированию информации, рассказали ученые. Такой подход превзошел физические аналоги в точности работы в различных тестах. Достижение этого уровня обозначает начало эры ранней коррекции ошибок в квантовых вычислительных системах и предоставляет основу для разработки крупномасштабных логических квантовых процессоров.
Будущее развитие квантовых компьютеров потребует создания систем, способных автоматически обнаруживать и исправлять случайные ошибки в их работе. Эти сбои неизбежно возникают при взаимодействии кубитов, квантовых ячеек памяти и примитивных вычислительных блоков с окружающим миром.
Согласно заявлениям представителей Гарвардского университета, предотвращение случайных сбоев в работе квантовых компьютеров становится возможным с использованием логических кубитов. Эти виртуальные квантовые ячейки памяти создаются из нескольких физически соединенных кубитов, способных автоматически корректировать ошибки в процессе работы. Такой подход позволяет осуществлять сложные и длительные вычисления с высокой эффективностью.
Недавно был разработан метод, который дает возможность создавать любое количество логических кубитов и произвольным образом их взаимодействовать, используя всего лишь 280 физических кубитов в новом полностью реконфигурируемом квантовом компьютере на основе холодных атомов рубидия-87. С применением этого подхода и вычислительной системы ученые из США создали набор из 48 логических кубитов и успешно применили их для выполнения нескольких сложных алгоритмов.
Наблюдения за работой компьютера при выполнении этих алгоритмов подтвердили, что логические квантовые биты примерно в 100 раз превосходили свои физические аналоги в точности проведения вычислительных операций, и разница в эффективности увеличивалась с увеличением числа кубитов.
Фото: Jake Walker / Unsplash.com
