Квантовый прорыв: выживаемость логических кубитов достигла 96% на процессоре IBM Heron
Группа исследователей из Сиднейского университета совместно с инженерами IBM добилась значительного прогресса в области квантовых вычислений. Им удалось повысить выживаемость логических кубитов до 96%, используя усовершенствованный механизм коррекции ошибок на 156-кубитном сверхпроводниковом процессоре IBM Quantum Heron r2.
Ключевым препятствием на пути к созданию стабильных отказоустойчивых квантовых систем (FTQC) является так называемый «шум простоя». Он возникает в моменты, когда система вынуждена приостанавливать вычисления для проведения промежуточных измерений кубитов с целью исправления ошибок. В такие паузы остальные компоненты процессора теряют стабильность, что порождает новые сбои и сводит на нет усилия по коррекции.
Чтобы решить эту проблему, физики полностью переработали архитектуру схем исправления ошибок. Главной целью стало радикальное сокращение времени остановки вычислений. Благодаря оптимизации алгоритмов, показатель выживаемости логических кубитов за один цикл исправления ошибок удалось поднять с менее чем 90% до впечатляющих 96%.
Стивен Бартлетт, руководитель проекта и директор Sydney Nano, подчеркнул, что вынужденный простой элементов процессора на каждом этапе вычислений является серьезным препятствием для надежной работы. Хотя результат был получен в лабораторных условиях на одном процессоре, данное направление исследований критически важно для всей индустрии. Масштабируемость и отказоустойчивость остаются главными барьерами на пути к эпохе практических квантовых вычислений.
Напомню, что ранее IBM заявила о планах добиться первых подтвержденных случаев квантового преимущества к концу 2026 года. Достижение 96% выживаемости логических кубитов — это важный шаг к этой цели, демонстрирующий, что проблема «шума простоя» решаема. Однако, для коммерческого применения потребуется не только сохранить эту точность при масштабировании системы до тысяч кубитов, но и интегрировать новые схемы коррекции в реальные вычислительные задачи.