Группа ученых из Калифорнийского технологического института вместе с представителями стартапа Oratomic разработала архитектуру квантовой коррекции ошибок. Она способна уменьшить общее число кубитов, необходимых для отказоустойчивого квантового компьютера.
Согласно расчетам исследователей, на этой архитектуре можно создать работающую квантовую систему на 10-20 тыс. кубитов. Ранее считалось, что необходимое число кубитов для квантового компьютера в сотни раз больше.
Новый подход к квантовым вычислениям использует отдельные атомы в качестве основных строительных блоков (кубитов), удерживая их на месте с помощью лазеров. Обычно для создания надежного квантового бита (логического кубита) нужно огромное количество атомов (около тысячи). Однако благодаря возможности точно перемещать и соединять атомы на большие расстояния, эта технология позволяет создать логический кубит всего из пяти атомов с помощью оптического пинцета.
Оптический пинцет позволяет не просто удерживать атомы, но и перемещать их в любую точку квантового чипа и напрямую соединять с любыми другими атомами, даже находящимися далеко друг от друга. Так, в других квантовых технологиях взаимодействие между кубитами ограничено только ближайшими к ним кубитами.
Чтобы сделать квантовые вычисления более надежными, в этой технологии применяются продвинутые методы исправления ошибок. Каждый отдельный атом (физический кубит) используется для одновременной работы сразу над несколькими квантовыми битами (логическими кубитами), что позволяет эффективно бороться с неизбежными ошибками, которые возникают в квантовых системах.
Ученым уже удалось создать квантовые чипы, содержащие больше 6 тыс. отдельных атомов, которые могут выполнять роль кубитов, что демонстрирует перспективность этой технологии.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, как физики создали торнадо из света.
