Ученые ускорили операции в квантовых компьютерах более чем в тысячу раз
Исследователи из Технологического университета Чалмерса в Швеции разработали новый метод, который позволяет выполнять множество сложных операций в квантовых компьютерах более чем в тысячу раз быстрее. Эти результаты были опубликованы в журнале Physical Review Letters. Новый подход может ускорить создание надежных квантовых систем. Об этом сообщает Science XXI.
Квантовые вычисления подвержены нарушениям из-за внешних факторов, таких как электрические помехи, космическое излучение и перегрев. Кубиты очень чувствительны, и даже небольшие возмущения могут изменить их состояние, что приводит к потере информации. Длительность операции увеличивает вероятность накопления ошибок.
Чтобы защитить данные, ученые применяют бозонные квантовые коды. В отличие от традиционных методов, где информация хранится в отдельных кубитах, этот подход использует микроволновые поля внутри сверхпроводящих цепей для хранения данных. Это обеспечивает дополнительную защиту от определенных типов ошибок.
Ранее для создания необходимых квантовых состояний требовалось множество повторяющихся циклов управления. Специалисты из Чалмерса предложили выполнять широкий спектр операций за один цикл. По словам ведущего автора исследования Лея Ду, это не только ускоряет вычисления, но и уменьшает риск повреждения информации из-за внешних помех.
Метод основан на квантовых решеточных вентилях — универсальном наборе операций, разработанном той же исследовательской группой. Они позволяют заменить длинные последовательности управляющих действий более короткой процедурой. Ученые сравнили этот подход с использованием заранее собранных модулей вместо поэтапного строительства сложной конструкции.
Технология ориентирована в первую очередь на сверхпроводящие квантовые компьютеры и может быть внедрена на существующих платформах. В Чалмерсе уже рассматривают возможные эксперименты, в том числе в рамках разработки квантового компьютера со ста кубитами. Исследование было подготовлено учеными Технологического университета Чалмерса и Тяньцзиньского университета.
