Гарвард устанавливает новые стандарты безошибочных квантовых вычислений

Квантовые компьютеры обещают достигать скоростей и эффективности, недостижимые для даже самых быстрых суперкомпьютеров сегодняшнего дня. Однако технология до сих пор не была широко масштабирована и коммерциализирована, в основном из-за её неспособности к самокоррекции. В отличие от классических компьютеров, квантовые не могут исправлять ошибки путем копирования закодированных данных.

Однако недавно была опубликована статья в журнале Nature , демонстрирующая потенциал квантовой вычислительной платформы Гарварда в решении этой важной проблемы, известной как коррекция квантовых ошибок. Команду из Гарварда возглавляет эксперт по квантовой оптике Михаил Лукин. Работа была результатом сотрудничества Гарварда, MIT и QuEra Computing из Бостона.

Платформа Гарварда основана на массиве холодных атомов рубидия. Каждый атом действует как бит или "кубит" в квантовом мире, выполняя экстремально быстрые вычисления. Главное нововведение команды заключается в настройке их "нейтрального атомного массива", чтобы он мог динамически менять свою структуру во время вычислений.

В новой статье команда сообщает о практически безупречной работе своих двухкубитных вентилей с чрезвычайно низкими коэффициентами ошибок. Впервые ученым удалось запутать атомы с показателями ошибок ниже 0,5%. Это ставит их технологию на одну ступень с другими ведущими типами квантовых вычислительных платформ.

Основное преимущество подхода Гарварда перед конкурентами заключается в больших размерах системы, эффективном управлении кубитами и возможности динамической перестройки структуры атомов. Саймон Эверед, студент Гарварда, отметил: "Наша ошибка теперь настолько низка, что мы можем группировать атомы в логические кубиты, которые будут иметь еще меньшие ошибки, чем отдельные атомы."

Эти достижения Гарварда, вместе с другими инновациями, заложили основу для алгоритмов с коррекцией квантовых ошибок и квантовых вычислений в больших масштабах.

Михаил Лукин подчеркнул важность этого прогресса: "Эти результаты открывают дверь к новым возможностям в масштабируемых квантовых вычислениях. Впереди нас ждет захватывающее время для всей этой области."