Прорив у квантових обчисленнях: виживаність логічних кубітів досягла 96% на IBM Heron
Квантові обчислення роблять значний крок уперед. У ході нещодавніх експериментів на процесорі IBM Quantum Heron r2 вдалося підвищити збереженість логічних кубітів до 96% за один цикл корекції помилок. Це досягнення стало можливим завдяки принципово новому підходу до архітектури схем виправлення помилок, розробленому спільно з дослідниками з Сіднейського університету.
Головна проблема, з якою стикаються розробники квантових машин, — це так званий «шум простою». У сучасних системах для корекції помилок процесор змушений регулярно зупиняти обчислення для внутрішніх перевірок. У ці паузи решта кубітів втрачають стабільність, породжуючи нові збої. Саме цей ефект довгий час залишався ключовою перешкодою на шляху до створення відмовостійких квантових комп'ютерів (FTQC).
Щоб вирішити цю проблему, фізики повністю переробили логіку роботи системи. Вони радикально скоротили час зупинки обчислень, оптимізувавши алгоритми проміжних вимірювань. У результаті на 156-кубітному надпровідниковому процесорі IBM Heron r2 виживаність логічних кубітів вдалося підняти з менш ніж 90% до 96%. Це не просто цифра — це демонстрація того, що «шум простою» можна ефективно пригнічувати, а не просто компенсувати.
Як підкреслив керівник проекту, процес корекції відбувається багаторазово на кожному етапі обчислень, і кожен вимушений простій створює «серйозну перешкоду» для надійної роботи. Нова архітектура дозволяє мінімізувати ці паузи, що критично важливо для масштабування систем.
Важливо розуміти, що цей результат отримано в лабораторних умовах на одному процесорі. Однак саме такі дослідження закладають фундамент для майбутнього. Масштабованість і відмовостійкість залишаються головними бар'єрами для комерціалізації квантових обчислень, і кожен відсоток підвищення збереженості кубітів наближає нас до вирішення цього завдання.
Думка експерта: Досягнення 96% виживаності — це не просто інкрементальне покращення, а зміна парадигми в боротьбі з декогеренцією. Якщо цей метод вдасться масштабувати на процесори з тисячами кубітів, ми станемо свідками першої практичної квантової переваги вже в найближчі пару років. IBM, ймовірно, знаходиться на правильному шляху до заявленої мети — кінця 2026 року.