Исследователи Технологического университета Чалмерса в Швеции разработали метод, который позволяет выполнять широкий спектр сложных операций в квантовых компьютерах более чем в тысячу раз быстрее. Результаты работы опубликованы в журнале Physical Review Letters. Новый подход может приблизить создание устойчивых к сбоям квантовых систем.
● Питание и образ жизни меняют активность генов, влияя на старение и обмен веществ организма
Квантовые вычисления легко нарушаются из-за внешних воздействий, включая электрические помехи, космическое излучение и перегрев. Кубиты крайне чувствительны, поэтому даже небольшое возмущение способно изменить их состояние и привести к потере информации. Чем дольше длится операция, тем выше вероятность накопления ошибок.
Для защиты данных ученые используют бозонные квантовые коды. В отличие от обычного подхода, при котором информация хранится в отдельных кубитах, этот метод размещает ее в микроволновых полях внутри сверхпроводящих цепей. Такая схема обеспечивает дополнительную защиту от некоторых видов ошибок.
Ранее создание нужных квантовых состояний требовало тысяч повторяющихся циклов управления. Специалисты Чалмерса предложили выполнять широкий набор операций за один цикл. По словам ведущего автора исследования Лея Ду, это одновременно ускоряет вычисления и снижает риск того, что внешние помехи повредят информацию.
● Антикоагулянты снизили риск инсульта у пациентов с фибрилляцией предсердий на 69 процентов
В основе метода лежат квантовые решеточные вентили — универсальный набор операций, разработанный той же исследовательской группой. Они позволяют заменить длинную последовательность управляющих действий более короткой процедурой. Ученые сравнили такой подход с использованием заранее собранных модулей вместо поэтапного строительства сложной конструкции.
Технология рассчитана прежде всего на сверхпроводящие квантовые компьютеры и может быть реализована на существующих платформах. В Чалмерсе уже обсуждают возможные эксперименты, в том числе в рамках разработки квантового компьютера со 100 кубитами. Исследование подготовили ученые Технологического университета Чалмерса и Тяньцзиньского университета.
Читайте также:
● Испанский египтолог заявил, что пирамиды Гизы построила суперцивилизация
● Ученые заявили о происхождении человека от древнего одноглазого циклопа