Визуализация ионной ловушки, разработанной командой Оксфордского университета. Фото: Dr. Jochen Wolf and Dr. Tom Harty
Физики из Оксфордского университета установили рекорд точности управления кубитом, снизив уровень ошибок квантовых операций до 0,000015%, пишет «Хайтек».
Исследователи побили собственный рекорд десятилетней давности, достигнув беспрецедентной точности в управлении квантовым битом информации. Ошибки теперь происходят лишь раз на 6,7 млн операций. Для сравнения: вероятность того, что человека ударит молния в течение года, составляет примерно один случай на 1,2 млн.
«Насколько нам известно, это самая точная операция с кубитом, когда-либо зафиксированная в мире», — отметил профессор Дэвид Лукас, один из авторов исследования. По его словам, это важный шаг на пути к созданию практических квантовых компьютеров, способных решать реальные задачи.
Высокая точность критична для квантовых вычислений: практические квантовые вычисления требуют миллионов операций на множестве кубитов. При высоком уровне ошибок результат становится недостоверным. Методы коррекции ошибок существуют, но они требуют дополнительных ресурсов: больше кубитов, больше энергии, больше пространства.
Ионная ловушка, разработанная командой Оксфордского университета. Фото: Dr. Jochen Wolf and Dr. Tom Harty
В отличие от традиционного подхода коррекции ошибок с лазерами, оксфордские физики использовали микроволновые сигналы для управления квантовым состоянием ионов кальция. Этот метод устойчивее, дешевле, надежнее, проще интегрируется в чипы и не требует лазеров. Эксперимент провели при комнатной температуре и без магнитного экранирования, что также упрощает систему.
Предыдущий рекорд точности, также установленный командой Оксфорда в 2014 году, составлял одну ошибку на миллион операций. Несмотря на достигнутый успех, исследователи подчеркивают, что впереди еще много работы. Чтобы создать устойчивый квантовый компьютер, нужно улучшить точность не только одиночных, но и двухкубитных операций. Уровень ошибок в них сейчас гораздо выше: одна примерно на 2000 шагов.
