Квантовые жесткие диски стали ближе к реальности

Решение включало в себя разработку нового типа системы коррекции ошибок для стабилизации кубитов — строительных блоков квантовой информации.

В случае успешного масштабирования эта технология может проложить путь к высокоэффективным системам квантовой памяти, способным хранить огромные объемы квантовых данных, утверждают исследователи в новом исследовании, опубликованном 4 ноября в журнале Nature Communications.

Одна из самых больших проблем в квантовых вычислениях заключается в управлении ошибками, которые нарушают вычисления. Квантовые компьютеры полагаются на кубиты, крошечные единицы квантовой информации, похожие на биты в классических компьютерах, которые невероятно чувствительны к возмущениям окружающей среды, таким как изменения температуры и электромагнитные помехи. Даже незначительные сбои в хрупком квантовом состоянии кубита могут привести к потере данных и ошибкам в квантовых системах.

В течение многих лет исследователи работали над способами поддержания стабильности этих кубитов и квантовых данных, которые они содержат. Коррекция ошибок в квантовых системах обычно достигается путем организации кубитов в решетчатую структуру, которая следует топологическому «коду». Цель состоит в том, чтобы выиграть «гонку вооружений», используя как можно меньше физических кубитов для управления ошибками по мере их возникновения, объяснили исследователи

Тем не менее, современные методы 3D-коррекции ошибок могут обрабатывать ошибки только в одной строке кубитов, ограничивая количество ошибок, с которыми они могут справиться по мере роста системы. Исследователи преодолели эту проблему, разработав архитектуру коррекции ошибок, которая использует 3D-решетку кубитов, организованную топологическим кодом, позволяющим исправлять ошибки на двумерных поверхностях внутри 3D-структуры, а не только в одном измерении.

Эта структура может обрабатывать больше ошибок по мере роста системы, корректируя их на более широких, двумерных поверхностях внутри 3D-решетки, что позволяет ей более эффективно масштабироваться, говорят исследователи.

Источник: https://www.livescience.com/technology/computing/quantum-hard-drives-closer-to-reality-after-scienti...