Прорив у квантових обчисленнях: виживаність логічних кубітів досягла 96% на IBM Heron

Група дослідників із Сіднейського університету спільно з інженерами IBM зробила значний крок уперед у галузі квантових обчислень, підвищивши збереженість логічних кубітів до 96%. Цей результат було досягнуто завдяки впровадженню інноваційного механізму корекції помилок, протестованого на передовому 156-кубітному надпровідниковому процесорі IBM Quantum Heron r2.
Ключовою проблемою, що стримує розвиток відмовостійких квантових обчислень (FTQC), є так званий «шум простою». Він виникає, коли система змушена зупиняти обчислювальний процес для проведення проміжних вимірювань кубітів — це необхідно для виправлення помилок. Під час цих пауз інші компоненти процесора втрачають стабільність, що породжує нові збої, зводячи нанівець зусилля з корекції.
Щоб подолати цю перешкоду, фізики повністю переробили архітектуру схем корекції помилок. Головною метою стало радикальне скорочення часу зупинки обчислень. Оптимізація алгоритмів дозволила підняти показник виживаності логічних кубітів за один цикл виправлення помилок з менш ніж 90% до вражаючих 96%. Як зазначає керівник проєкту та директор Sydney Nano Стівен Бартлетт, такі вимушені простої відбуваються багаторазово на кожному етапі обчислень і є «серйозною перешкодою» для надійної роботи квантових систем.
Хоча цей результат отримано в лабораторних умовах на одному процесорі, його значення для індустрії важко переоцінити. Масштабованість і відмовостійкість залишаються головними бар'єрами на шляху до практичного використання квантових комп'ютерів. Раніше IBM уже заявляла про плани досягти перших підтверджених випадків квантової переваги до кінця 2026 року, і цей прорив наближає нас до цієї мети.
Думка експерта: Досягнення 96% виживаності логічних кубітів — це не просто цифра. Це демонстрація того, що інженерні рішення здатні обходити фундаментальні фізичні обмеження. Якщо темпи прогресу збережуться, ми можемо побачити перші комерційно значущі квантові обчислення набагато раніше, ніж передбачалося.