Квантові обчислення: виживаність логічних кубітів досягла 96% на процесорі IBM Heron
Група дослідників у співпраці з IBM досягла значного прогресу в галузі квантових обчислень, підвищивши виживаність логічних кубітів до 96% на новітньому процесорі IBM Heron r2. Це стало можливим завдяки розробці інноваційного механізму корекції помилок, який вирішує одну з ключових проблем сучасних квантових систем.
Основною перешкодою на шляху до створення надійних квантових комп'ютерів, здатних працювати в режимі відмовостійких обчислень (FTQC), є так званий «шум простою». Цей ефект виникає в моменти, коли система проводить проміжні вимірювання кубітів для виправлення помилок, що призводить до нестабільності інших компонентів процесора та появи нових збоїв.
Новий підхід до архітектури схем корекції
Щоб подолати цю проблему, фізики повністю переробили архітектуру схем виправлення помилок, радикально скоротивши час зупинки обчислень. Новий метод було протестовано на передовому 156-кубітному надпровідниковому квантовому процесорі IBM Quantum Heron r2. Завдяки оптимізації алгоритмів, показник виживаності логічних кубітів за один цикл виправлення помилок вдалося підняти з менш ніж 90% до вражаючих 96%.
Як зазначив керівник проєкту та директор Sydney Nano Стівен Бартлетт, цей процес відбувається багаторазово на кожному етапі обчислень, і вимушений простій інших елементів стає серйозною перешкодою для надійної роботи. Хоча результат отримано в лабораторних умовах на одному процесорі, дослідження в цьому напрямку є критично важливими для всієї індустрії, оскільки масштабованість і відмовостійкість залишаються головними бар'єрами на шляху до практичного застосування квантових обчислень.
Варто зазначити, що IBM уже просунулася в корекції квантових помилок і планує досягти перших підтверджених випадків квантової переваги до кінця 2026 року. Цей прорив наближає нас до цієї мети, демонструючи, що технологія поступово виходить із лабораторної стадії в реальну практику.
Думка експерта: Досягнення 96% виживаності логічних кубітів — це значний крок уперед, але для повноцінних відмовостійких обчислень нам знадобиться показник, близький до 99,99%. Тим не менш, кожен такий прогрес наближає еру практичних квантових комп'ютерів, які зможуть вирішувати завдання, недоступні класичним системам.