Квантовые вычисления: выживаемость логических кубитов достигла 96% на процессоре IBM Heron
Группа исследователей в сотрудничестве с IBM добилась значительного прогресса в области квантовых вычислений, повысив выживаемость логических кубитов до 96% на новейшем процессоре IBM Heron r2. Это стало возможным благодаря разработке инновационного механизма коррекции ошибок, который решает одну из ключевых проблем современных квантовых систем.
Основным препятствием на пути к созданию надежных квантовых компьютеров, способных работать в режиме отказоустойчивых вычислений (FTQC), является так называемый «шум простоя». Этот эффект возникает в моменты, когда система проводит промежуточные измерения кубитов для исправления ошибок, что приводит к нестабильности остальных компонентов процессора и появлению новых сбоев.
Новый подход к архитектуре схем коррекции
Чтобы преодолеть эту проблему, физики полностью переработали архитектуру схем исправления ошибок, радикально сократив время остановки вычислений. Новый метод был протестирован на передовом 156-кубитном сверхпроводниковом квантовом процессоре IBM Quantum Heron r2. Благодаря оптимизации алгоритмов, показатель выживаемости логических кубитов за один цикл исправления ошибок удалось поднять с менее чем 90% до впечатляющих 96%.
Как отметил руководитель проекта и директор Sydney Nano Стивен Бартлетт, этот процесс происходит многократно на каждом этапе вычислений, и вынужденный простой остальных элементов становится серьезным препятствием для надежной работы. Хотя результат получен в лабораторных условиях на одном процессоре, исследования в этом направлении критически важны для всей индустрии, так как масштабируемость и отказоустойчивость остаются главными барьерами на пути к практическому применению квантовых вычислений.
Стоит отметить, что IBM уже продвинулась в коррекции квантовых ошибок и планирует добиться первых подтвержденных случаев квантового преимущества к концу 2026 года. Данный прорыв приближает нас к этой цели, демонстрируя, что технология постепенно выходит из лабораторной стадии в реальную практику.
Мнение эксперта: Достижение 96% выживаемости логических кубитов — это значительный шаг вперед, но для полноценных отказоустойчивых вычислений нам потребуется показатель, близкий к 99,99%. Тем не менее, каждый такой прогресс приближает эру практических квантовых компьютеров, которые смогут решать задачи, недоступные классическим системам.