Ученые впервые успешно телепортировали логический кубит с использованием отказоустойчивого подхода.

Новости МирТесен

Ученые впервые осуществили телепортацию логического кубита, используя методики, обеспечивающие устойчивость к ошибкам. Решение было найдено для процессора, основанного на захваченных ионах.

Значительным препятствием на пути к созданию квантового компьютера, пригодного для практического применения, является подверженность вычислений ошибкам. Для уменьшения количества этих ошибок был разработан подход, основанный на логических кубитах — системах, которые объединяют несколько физических кубитов для кодирования данных.

Логические кубиты обладают повышенной устойчивостью к ошибкам, поскольку они менее восприимчивы к шумам и способны использовать код для коррекции вычислительных ошибок. Однако, ключевым препятствием для их практического применения остается потребность в передаче данных посредством квантовой запутанности.

Телепортация кубита — это процесс передачи информации, которая содержится в кубите и представлена его квантовым состоянием. Передача информации, закодированной в логическом кубите, является значительно отличается от того же процесса для обычного.

Команда инженеров и физиков из компании Quantinuum, компания, специализирующаяся на квантовых вычислениях, успешно осуществила телепортацию логического кубита. Для проведения исследования использовался H2-процессор, разработанный специалистами компании и основанный на захваченных ионах, который позволяет передавать передачи квантово закодированных данных посредством использования запутанных физических кубитов.

Чтобы провести телепортацию, исследователи из Quantinuum опробовали два метода: трансверсальный и метод «хирургии решетки». Трансверсальный подход состоит в добавлении операций к нескольким кубитам одновременно, что ускоряет процесс телепортации. Метод «хирургии решетки» предполагает манипуляции с границами кубитов для выполнения операций — это позволяет обеспечить совместимость между архитектурами.

Ученые продемонстрировали эффективность обоих методов в контексте телепортации логических кубитов, однако отметили необходимость дополнительных усилий для достижения высокой точности результата. Эксперты использовали декодирование в реальном времени с применением кода Стина ( Steane code) это позволило впервые продемонстрировать телепортацию логических кубитов, используя методы, обеспечивающие устойчивость к ошибкам, и предусмотрев четыре этапа для исправления возникающих дефектов.

Работа команды Quantinuum Это достижение является еще одним значимым продвижением в разработке настоящего квантового компьютера. Описание использованного оборудования, метода телепортации и полученных результатов было опубликовано в виде опубликоваластатьи в журнале. Science.