Прорыв в квантовых вычислениях: сохранность логических кубитов достигла 96% на процессоре IBM Heron
Квантовые вычисления приближаются к практической реализации: группа исследователей в сотрудничестве с IBM продемонстрировала значительное повышение стабильности логических кубитов. Новый механизм коррекции ошибок позволил поднять выживаемость кубитов до 96% на последней модели квантового процессора IBM Quantum Heron r2.
Главным камнем преткновения на пути к отказоустойчивым квантовым вычислениям (FTQC) является так называемый «шум простоя». Эта проблема возникает в моменты, когда система проводит промежуточные измерения кубитов для исправления ошибок. Пока одна часть процессора занята проверкой, остальные элементы теряют стабильность, что приводит к новым сбоям. Это создает порочный круг, серьезно ограничивающий надежность вычислений.
Для решения этой проблемы физики полностью переработали архитектуру схем коррекции ошибок. Ключевым достижением стало радикальное сокращение времени остановки вычислений во время проверок. Новая методика была протестирована на 156-кубитном сверхпроводниковом процессоре IBM Quantum Heron r2. Результаты впечатляют: показатель выживаемости логических кубитов за один цикл коррекции ошибок вырос с менее чем 90% до 96%.
Стивен Бартлетт, руководитель проекта, подчеркивает, что вынужденный простой элементов процессора происходит многократно на каждом этапе вычислений и представляет собой «серьезное препятствие» для надежной работы. Оптимизация этого процесса — ключ к масштабированию.
Хотя данный результат был получен в лабораторных условиях на одном процессоре, направление исследований критически важно для всей индустрии. Масштабируемость и отказоустойчивость остаются главными барьерами на пути к эре квантового превосходства. Напомню, что ранее IBM заявляла о планах добиться первых подтвержденных случаев квантового преимущества к концу 2026 года.
Мнение эксперта: Достижение 96% сохранности — это не просто цифра, а важнейший шаг к созданию коммерчески жизнеспособных квантовых систем. Если темпы прогресса сохранятся, мы можем стать свидетелями первых реальных применений квантовых компьютеров в криптографии и материаловедении уже в ближайшие несколько лет.