Ученые США продвигаются к созданию квантовых ЭВМ

Считаются, что квантовые компьютеры в перспективе придут на смену нынешним ЭВМ и значительно превзойдут их по мощности и производительности, однако их разработка  до сих продвигается крайне медленно. Недавно специалисты из американского исследовательского центра IBM продемонстрировали новый метод корректирования ошибок в квантовом методе вычислений. Детали разработки опубликованы в журнале Nature Communications, сообщают интернет- СМИ.

В классических компьютерах базовой единицей вычислений являются байты, которые записываются в виде строки из нулей и единиц. В квантовой системе их эквивалентом являются кубиты, которые могут быть и единицами и нулями одновременно. Теоретически именно это свойство кубитов дает квантовым компьютерам более мощную вычислительную силу.

Однако на квантовые системы могут влиять высокие температуры, электромагнитное излучение и дефекты в материалах. Трудности, связанные с контролем и устранением таких ошибок являются серьезными препятствиями на пути создания квантовых компьютеров. В IBM научились распознавать и измерять два основных типа квантовых ошибок, которые будут возникать во всех настоящих квантовых компьютерах. Одна из них связана с пропуском отдельных кубитов, а другая – с пропуском целых вычислительных фаз.

До сих пор ученые могли определять или один, или другой тип ошибки, но не оба одновременно, объясняет соавтор исследования Джей Гамбетта. Команда ученых показала свой вариант протокола защиты от ошибок: квадратная решетка из четырех сверхпроводящих кубитов на чипе размером чуть больше 6 мм. В IBM уверяют, что квадратная форма масштабируется легче, чем линейные массивы, которые использовались другими исследователями. По словам профессора Алана Вудварда из Университета Суррея, разработка ученых – это большой шаг вперед, однако о «революции» говорить пока рано.

По его словам,  исправление ошибок крайне важно для квантовых вычислений, поскольку ошибки возникают из-за того, как устроены сами кубиты. Но это не первая попытка решить эту проблему.  Недавно свой вариант коррекции ошибок представила группа американских физиков. По словам эксперта, «темной лошадкой» остаются топологические квантовые вычисления, которые более устойчивы к ошибкам. Этот метод при поддержке корпорации Microsoft разрабатывает группа ученых из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре.