Прорив у квантових обчисленнях: виживаність логічних кубітів досягла 96% на процесорі IBM Heron
Квантові обчислення роблять ще один значний крок вперед. У ході спільної роботи з IBM моя команда дослідників із Сіднейського університету досягла підвищення виживаності логічних кубітів до 96% на передовому 156-кубітному надпровідниковому процесорі IBM Quantum Heron r2. Цей результат було досягнуто завдяки принципово новому підходу до корекції помилок.
Головною перешкодою на шляху до створення стабільних відмовостійких квантових комп'ютерів (FTQC) є так званий «шум простою». У сучасних системах для виправлення помилок процесор змушений регулярно проводити внутрішні перевірки, зупиняючи обчислення. У ці паузи решта кубітів втрачають стабільність, що генерує нові збої. Цей парадокс — «виправлення помилок, що породжує нові помилки» — довгий час вважався одним із головних бар'єрів.
Щоб подолати цю проблему, ми повністю переробили архітектуру схем корекції, радикально скоротивши час зупинки обчислень. Оптимізація алгоритмів дозволила підняти показник виживаності логічних кубітів за один цикл корекції з менш ніж 90% до вражаючих 96%.
Важливо розуміти, що цей процес відбувається багаторазово на кожному етапі обчислень. Вимушений простій інших елементів стає серйозною перешкодою для надійної роботи. Як підкреслив керівник проєкту Стівен Бартлетт, саме масштабованість і відмовостійкість залишаються головними бар'єрами для квантової індустрії.
Незважаючи на те, що результат отримано в лабораторних умовах на одному процесорі, цей напрям досліджень критично важливий для всієї галузі. Нагадаю, що IBM уже запланувала досягти перших підтверджених випадків квантової переваги до кінця 2026 року.
Мій аналіз: Досягнення 96% виживаності — це не просто цифра. Це демонстрація того, що проблема «шуму простою» вирішувана. Якщо ми зможемо масштабувати цей підхід на тисячі кубітів, ми впритул наблизимося до комерційно корисних квантових систем. Для криптоіндустрії це означає, що загроза квантового злому поточних криптографічних стандартів стає не теоретичною, а цілком відчутною перспективою. Саме тому розробка постквантових алгоритмів шифрування має бути прискорена.