В 2019 году два мировых гиганта Google и IBM нацелились на выполнение безнадежной, казалось бы, миссии – создание квантового компьютера (КК), который будет доступен всем. Сначала представители Google объявили о своем «квантовом превосходстве», т.к. успешно завершили эксперимент по квантовому вычислению. О чем же шла речь? В Google утверждали, что квантовая машина Sycamore за три минуты провела вычисления, на которые обычный суперкомпьютер затратил бы 10 000 лет. В ответ IBM продемонстрировала свой суперкомпьютер, который проводил вычисления с той же скоростью, но более точно, чем машина Google.
Между тем, компания Amazon «просто» открыла доступ к своему КК, запустив онлайн сервис квантовых вычислений Amazon Braket для своих корпоративных клиентов.
Ученые приводят множество аргументов и фактов, согласно которым квантовые компьютеры, пригодные для массового применения никогда не будут созданы. Одним из них является то, что практически невозможно избежать случайных ошибок в аппаратном обеспечении. Возможность проводить сверхбыстрые вычисления связана с тем, что квантовые биты (кубиты) могут существовать в суперпозиции — нескольких квантовых состояниях одновременно. В то время, как бит — это только ноль или единица. Именно в этом и кроется причина, которая по мнению ученых, помешает созданию технологии пригодной для массового применения. В квантовых компьютерах проблемы возникают на аппаратном уровне - из-за неидеальных элементов схемы кубиты взаимодействуют с окружающей средой и теряют свою когерентность, что и приводит к ошибочным результатам. Причем количество ошибок наиболее стабильных квантовых операций составляет 1-2 на 20 операций.
В мае 2020 года доктор Бенджамин Браун предложил новый тип квантового компьютерного кода с исправлением ошибок. Физик разработал альтернативный метод, который является объединением поверхностного и топологического кода коррекции ошибок. Благодаря этому появилась возможность освободить большую часть аппаратного обеспечения от работы с ошибками и перенаправить на полезные действия. Результаты проверки метода показали, что он позволяет значительно снизить число ошибок и сделать еще один шаг к практическим квантовым вычислениям.
Интересный факт. Первый квантовый компьютер на 51-кубитном чипе был разработан совместно физиками из России и США в 2017 году. На тот момент машина Российского квантового центра (РКЦ) стала самой мощной в мире, обойдя 5-кубитное устройство Кристофера Монро (США) и 22-кубитное -компании Google.
