Дослідники Google Quantum AI досягли 99,99% точності під час створення спеціальних квантових станів на процесорі Willow. Новий підхід зменшив кількість помилок приблизно у 40 разів порівняно зі звичайною підготовкою таких станів
Фото: chatgpt.com
Чому квантовим комп’ютерам потрібні «магічні стани»
Звичайний комп’ютер зберігає дані у бітах, а квантовий використовує кубіти. Вони здатні виконувати особливі обчислювальні операції, але дуже чутливі до сторонніх впливів. Через помилки навіть потужна система може втратити правильний результат.
Для виконання складних алгоритмів квантовим пристроям потрібні так звані «магічні стани» — спеціально підготовлені стани кубітів, які забезпечують важливий тип операцій. Їх створення та перевірка потребують багато ресурсів. За деякими оцінками, на це може припадати до 95% обчислювальних можливостей майбутньої системи.
Читайте також: Учені навчили квантовий комп’ютер приборкувати хаос
Що вдалося зробити Google
Науковці випробували метод «вирощування магічних станів» (magic state cultivation). Спочатку квантовий стан розподіляють між кількома кубітами, після чого додаткові перевірки допомагають відсіяти спроби з помилками.
До наступного етапу допускають тільки якісні стани. У випробуванні всі перевірки пройшли приблизно 8% спроб, однак саме для них точність сягнула 99,99%. Це не означає, що весь квантовий комп’ютер почав працювати у 40 разів точніше: покращення стосується конкретного способу підготовки станів.
Команда також перенесла отримані стани до іншої схеми захисту квантових даних. Це важливо для їх можливого використання в масштабніших системах.
Коли технологія стане практичною
Поки результати отримано на експериментальному процесорі Willow. Дослідникам ще потрібно навчитися створювати якісні стани масово, не витрачаючи надмірних ресурсів та часу на перевірки.
У майбутньому такі методи можуть допомогти будувати квантові комп’ютери для моделювання молекул, дослідження матеріалів і розв’язання задач, надто складних для звичайних машин.
На думку редакції PSM, головне досягнення Google — перевірка на реальному обладнанні технології, яка раніше залишалася переважно теоретичною. До готового універсального квантового комп’ютера ще далеко.
Ознайомтеся з іншими популярними матеріалами:
Квантовий комп’ютер зможе зламати захист Біткоїна за 26 днів — IonQ
Квантові комп’ютери можуть зламати Біткоїн раніше, ніж очікувалося — Google
Вчені здійснили прорив у квантових дослідженнях
Джерело: Google Quantum AI.