Компанії об’єднали квантовий комп’ютер і програмне забезпечення для створення логічних кубітів, які менше схильні до помилок.
Microsoft і Quantinuum продемонстрували систему квантових обчислень, яка може знизити частоту помилок при обробці даних у 800 разів. Компанії створили чотири високонадійних логічних кубіти з 30 фізичних кубітів. “За допомогою цієї системи ми провели понад 14 000 окремих експериментів без помилок”, – заявив Джейсон Зандер, виконавчий віцепрезидент Microsoft.
Квантові обчислення можуть розв’язати багато проблем – від шифрування даних та оптимізації систем до розробки нових синтетичних матеріалів і моделювання взаємодій молекул і атомів на квантовому рівні, недоступному класичним комп’ютерам. Але велика проблема полягає в тому, що кубіти страждають від зовнішнього шуму – найменші зовнішні збурення призводять до помилок.
Щоб знизити кількість помилок, Microsoft працює над створенням і використанням логічних квантових бітів. У цьому підході логічні кубіти з меншою кількістю помилок створюються з використанням декількох “чутливих” фізичних кубітів. Розробники описують це рішення, як систему віртуалізації кубітів.
В експерименті дослідники використовували систему віртуалізації для підвищення надійності квантового комп’ютера з іонними пастками Quantinuum H2. Програмне забезпечення Microsoft перетворило 30 фізичних кубітів на чотири логічних. Програмне забезпечення знаходить помилки і виправляє їх під час обчислень, не руйнуючи логічні кубіти.
Дослідники перевірили свій підхід, провівши 14 000 експериментів на H2. Експеримент показав, що він виконав усі з них, не видавши жодної помилки, яку можна виявити. Подальше тестування показало, що система мала частоту помилок 1 на 100 000, що приблизно у 800 разів краще, ніж досягнення того ж квантового комп’ютера без логічних кубітів.
Гібридний підхід, який об’єднує переваги класичних суперкомп’ютерів і квантових обчислень, веде до створення квантових обчислень нового рівня, вважають розробники. Представник Microsoft заявив, що створення логічних кубітів “переводить нас із нинішнього рівня галасливих квантів проміжного масштабу на рівень 2 стійких квантових обчислень”.