МОСКВА, 24 января. /ТАСС/. Исследователи из Европы разработали подход, позволяющий одновременно использовать сразу два алгоритма коррекции ошибок в работе квантового компьютера, что позволяет значительно повысить уровень защиты этих вычислителей от помех и случайных сбоев в их работе. Об этом сообщила пресс-служба австрийского Инсбрукского университета.
«Наш подход позволяет квантовому компьютеру переключаться на альтернативный алгоритм коррекции ошибок в том случае, если он пытается исполнить логическую операцию, которую сложно сделать при помощи текущего кода коррекции. Это значительно упрощает реализацию всех необходимых операций для проведения вычислений», — пояснила научный сотрудник Инсбрукского университета (Австрия) Фредерика Батт, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Как отмечают Батт и ее коллеги, многие физики предполагают, что дальнейшее развитие квантовых компьютеров потребует создания систем, способных автоматически находить и корректировать случайные ошибки в их работе. Подобные сбои неизбежно возникают в работе кубитов, квантовых ячеек памяти и примитивных вычислительных блоков, в результате их взаимодействия с объектами окружающего мира.
Достаточно давно ученые обнаружили, что эти случайные сбои в работе квантовых компьютеров можно подавить, если использовать для расчетов так называемые логические кубиты, виртуальные квантовые ячейки памяти, состоящие из нескольких соединенных физических кубитов. За последние годы исследователи создали на их базе несколько систем коррекции ошибок, каждая из которых хорошо защищает исполнение только одной из нескольких ключевых логических операций.
Батт и ее коллеги разработали подход, который позволяет квантовому компьютеру переключаться между несколькими подобными системами в процессе ведения вычислений и выбирать оптимальный метод коррекции ошибок для каждой конкретной операции. Работу этого подхода ученые проверили в опытах на ионном квантовом компьютере с 16 кубитами, на базе которых исследователи подготовили два разных набора логических ячеек памяти, содержащих семь и десять физических кубитов.
Последующие расчеты показали, что созданный европейскими физиками подход успешно позволял компьютеру переключаться между этими кодами коррекции ошибок при исполнении двух разных типов операций и обмениваться информацией между разными типами логических кубитов. Данный подход, как надеются исследователи, значительно упростит разработку квантовых компьютеров и поможет уменьшить число вспомогательных кубитов, используемых для обеспечения работы логических ячеек квантовых вычислителей.
