Квантовые вычисления: Microsoft, Quantinuum и IBM совершили прорыв в коррекции ошибок
Коррекция квантовых ошибок — один из самых критических барьеров на пути к практическим квантовым вычислениям. Недавние достижения Microsoft Quantum, Quantinuum и IBM Research демонстрируют, что мы вплотную приблизились к решению этой фундаментальной проблемы.
Microsoft и Quantinuum: рекордное снижение логических ошибок
Совместное исследование, опубликованное в престижном журнале Nature, описывает эксперименты на ионном процессоре Quantinuum. Ученые применили два оптимизированных кода коррекции: 12-кубитный код, вдохновленный схемой Книлла, и 16-кубитный tesseract color code. Первый кодирует два логических кубита, второй — четыре.
Результаты впечатляют. При подготовке состояния Белла уровень логической ошибки снизился с ~0,8% для физической схемы до 0,001%. Это 800-кратное улучшение. Повторная коррекция ошибок показала результат в 51 раз ниже физического базового уровня, а подготовка 12-кубитного cat state дала улучшение в 22 раза.
«Наши результаты показывают, что современные квантовые устройства уже способны использовать отказоустойчивость и коррекцию ошибок для существенного подавления ошибок в нетривиальных квантовых схемах», — отмечают авторы.
IBM Research: ИИ находит новые коды коррекции
Параллельно IBM Research применила большие языковые модели (LLM) для поиска новых кодов коррекции. Используя библиотеку OpenEvolve, система проанализировала bivariate bicycle-коды — семейство, которое IBM планирует использовать в своих отказоустойчивых системах.
За первые прогоны ИИ предложил 465 кандидатов. Среди них — код [[288,50,8]] с 50 логическими кубитами (предыдущий рекорд для этого семейства — 16), а также компактный код [[72,4,8]] с 72 физическими кубитами. Некоторые кандидаты, по оценке IBM, могут быть сопоставимы с эталонным кодом [[144,12,12]] gross code при отдельных типах шума.
Напомню: IBM уже заявила о планах построить к 2029 году квантовый компьютер IBM Quantum Starling на 200 логических кубитах. Эти результаты — важный шаг к этой цели.
Мнение эксперта. Прогресс в коррекции ошибок — это не просто техническая победа. Это сигнал для всей криптоиндустрии: угроза SHA-256 со стороны квантовых вычислений становится все более реальной. Рынку пора активнее внедрять постквантовую криптографию, пока эти технологии не стали коммерчески доступными.