Международная группа физиков преодолела барьеры квантового исправления ошибок

Международная команда учёных, представляющая Университет Инсбрука (Австрия) и Рейнско-Вестфальский технический университет Ахена (Германия), сделала значительный прорыв в области квантовых вычислений, решив одну из их основных проблем. Впервые в истории исследователи смогли реализовать универсальный набор квантовых операций, используя комбинацию двух различных методов коррекции ошибок на квантовом компьютере с ионными ловушками.

В отличие от традиционных компьютеров, где ошибки можно обнаружить с помощью простого сравнения дубликатов данных, квантовые компьютеры сталкиваются с уникальной сложностью: невозможностью клонирования неизвестного квантового состояния. Это существенно затрудняет процессы обнаружения и исправления ошибок в квантовых вычислениях.

Для преодоления этой проблемы исследовательская группа под руководством доктора Томаса Монца из факультета экспериментальной физики Университета Инсбрука и профессора Маркуса Мюллера из Института квантовой информации RWTH Ахена разработала уникальный метод. Их подход позволяет квантовому компьютеру динамически переключаться между двумя различными кодами коррекции ошибок, приобретая таким образом стойкость к возникновению сбоев.

«Когда возникает необходимость в реализации сложного логического вентиля в первом коде, квантовый компьютер может переключиться на второй код. Это значительно упрощает выполнение всех вычислительных операций», — объясняет Фридерике Бутт, аспирантка из исследовательской группы Мюллера, ответственного за разработку квантовых схем для эксперимента.

Иван Погорелов, также аспирант из исследовательской группы в Инсбруке, подчеркнул историческую значимость этого достижения: «Впервые нам удалось реализовать универсальный набор квантовых вентилей на квантовом компьютере с ионными ловушками, используя два объединённых кода квантовой коррекции ошибок».

Источник: iXBT