Квантовые операции сократили с тысяч циклов до одного, ускорение превысило 1000 раз
Автор: Марта Баринова Физики из Технологического университета Чалмерса в Швеции разработали метод, который ускоряет широкий класс квантовых операций более чем в 1000 раз. Вместо тысяч повторяющихся циклов нужную операцию можно выполнить за один цикл. Это сокращает время воздействия ошибок на квантовые вычисления.
Квантовые компьютеры чувствительны к электрическому шуму, космическому излучению и перегреву. Эти факторы могут нарушить состояние кубитов, а длительное выполнение операции увеличивает время воздействия внешних возмущений. Учёные работали с бозонными квантовыми кодами, которые хранят информацию в состояниях микроволновых полей внутри сверхпроводниковых схем, а не в отдельных кубитах.
Бозонные коды — один из подходов к квантовой коррекции ошибок. Они обеспечивают встроенную защиту от некоторых типов повреждения информации. Однако операции с такими состояниями раньше было сложно выполнять быстро. Существующие методы могли требовать тысяч последовательных циклов.
Команда Лея Ду и Танъю Хуана предложила формировать нужное квантовое состояние за один цикл. Для этого исследователи использовали квантовые решётчатые вентили — набор операций для управления квантовыми состояниями, разработанный той же группой. В сочетании с Флоке-инженерией, то есть периодическим внешним воздействием, этот подход позволяет выполнять операции напрямую.
По расчётам авторов, некоторые операции можно ускорить более чем в 1000 раз. Метод особенно подходит для сверхпроводниковых квантовых компьютеров и, по словам исследователей, может работать на уже существующих платформах. В Чалмерсе сейчас разрабатывают сверхпроводниковый квантовый компьютер на 100 кубитов, а команда обсуждает экспериментальную проверку предложенного подхода.
