Прорив у квантових обчисленнях: виживаність логічних кубітів досягла 96% на процесорі IBM Heron
Група дослідників із Сіднейського університету спільно з інженерами IBM зробила значний крок вперед у галузі квантових обчислень. Їм вдалося підвищити виживаність логічних кубітів до 96% на новітньому 156-кубітному надпровідниковому процесорі IBM Quantum Heron r2.
Ключовою проблемою, що стримує розвиток відмовостійких квантових обчислень (FTQC), є так званий «шум простою». Цей ефект виникає під час проміжних вимірювань кубітів у середині обчислювального циклу. Сучасні системи корекції помилок вимагають регулярних внутрішніх перевірок, але в моменти цих пауз інші компоненти процесора втрачають стабільність, що породжує нові збої.
Щоб вирішити цю проблему, фізики повністю переробили архітектуру схем виправлення помилок. Основною метою було радикальне скорочення часу зупинки обчислень. Завдяки оптимізації алгоритмів, показник виживаності логічних кубітів за один цикл корекції помилок було піднято з менш ніж 90% до вражаючих 96%.
Як пояснив керівник проєкту та директор Sydney Nano Стівен Бартлетт, такий процес простою багаторазово повторюється на кожному етапі обчислень, і вимушена зупинка інших елементів стає серйозною перешкодою для надійної роботи. Новий метод дозволяє мінімізувати цей ефект.
Хоча результат було отримано в лабораторних умовах на одному процесорі в рамках одного гранту, подібні дослідження є критично важливими для всієї індустрії. Масштабованість та відмовостійкість залишаються головними бар'єрами на шляху до практичного застосування квантових комп'ютерів.
Нагадаю, що раніше IBM заявляла про плани досягти перших підтверджених випадків квантової переваги до кінця 2026 року. Досягнення 96% виживаності логічних кубітів — це важливий крок на шляху до цієї мети.
Думка експерта: Підвищення виживаності логічних кубітів з 90% до 96% — це не просто інкрементальне покращення. Це демонстрація того, що проблема «шуму простою» може бути вирішена на архітектурному рівні. Якщо цей метод буде масштабовано на більші системи, ми можемо побачити значне прискорення в досягненні квантової переваги. Для криптоіндустрії це сигнал: ера постквантової криптографії наближається швидше, ніж багато хто очікує.