Квантові обчислення: Microsoft, Quantinuum та IBM здійснили прорив у корекції помилок
Корекція квантових помилок — один із найкритичніших бар'єрів на шляху до практичних квантових обчислень. Нещодавні досягнення Microsoft Quantum, Quantinuum та IBM Research демонструють, що ми впритул наблизилися до вирішення цієї фундаментальної проблеми.
Microsoft і Quantinuum: рекордне зниження логічних помилок
Спільне дослідження, опубліковане в престижному журналі Nature, описує експерименти на іонному процесорі Quantinuum. Вчені застосували два оптимізовані коди корекції: 12-кубітний код, натхненний схемою Кнілла, та 16-кубітний tesseract color code. Перший кодує два логічні кубіти, другий — чотири.
Результати вражають. При підготовці стану Белла рівень логічної помилки знизився з ~0,8% для фізичної схеми до 0,001%. Це 800-кратне покращення. Повторна корекція помилок показала результат у 51 раз нижчий за фізичний базовий рівень, а підготовка 12-кубітного cat state дала покращення у 22 рази.
«Наші результати показують, що сучасні квантові пристрої вже здатні використовувати відмовостійкість та корекцію помилок для суттєвого придушення помилок у нетривіальних квантових схемах», — зазначають автори.
IBM Research: ШІ знаходить нові коди корекції
Паралельно IBM Research застосувала великі мовні моделі (LLM) для пошуку нових кодів корекції. Використовуючи бібліотеку OpenEvolve, система проаналізувала bivariate bicycle-коди — сімейство, яке IBM планує використовувати у своїх відмовостійких системах.
За перші прогони ШІ запропонував 465 кандидатів. Серед них — код [[288,50,8]] з 50 логічними кубітами (попередній рекорд для цього сімейства — 16), а також компактний код [[72,4,8]] з 72 фізичними кубітами. Деякі кандидати, за оцінкою IBM, можуть бути порівнянні з еталонним кодом [[144,12,12]] gross code при окремих типах шуму.
Нагадаю: IBM уже заявила про плани побудувати до 2029 року квантовий комп'ютер IBM Quantum Starling на 200 логічних кубітах. Ці результати — важливий крок до цієї мети.
Думка експерта. Прогрес у корекції помилок — це не просто технічна перемога. Це сигнал для всієї криптоіндустрії: загроза SHA-256 з боку квантових обчислень стає дедалі реальнішою. Ринку пора активніше впроваджувати постквантову криптографію, поки ці технології не стали комерційно доступними.