Прорив у квантовій обчислювальній технології: новий алгоритм суттєво покращує корекцію помилок

Дата: 11.10.2024

Ресурс: TechCrunch

У революційному розвитку дослідники з Массачусетського технологічного інституту (MIT) представили новий алгоритм, який суттєво підвищує можливості корекції помилок у квантових комп'ютерах. Це досягнення вирішує одну з найважливіших проблем у квантовій обчислювальній технології - квантову декогерентність, явище, коли стани кубітів стають ненадійними через вплив зовнішнього середовища.

Новий алгоритм розроблений для роботи з існуючими кодами корекції помилок у квантових системах, що робить його сумісним з широким спектром квантових систем, які наразі розробляються. Він використовує унікальний підхід, відомий як теорія адаптивного вимірювання, яка динамічно налаштовує процес корекції помилок на основі спостережуваних помилок у режимі реального часу.

Історично склалося так, що квантові комп'ютери зіткнулися з труднощами у підтриманні цілісності квантових станів настільки довго, щоб виконати складні обчислення. Це призвело до проблеми "квантової панування", коли практичні й надійні квантові обчислення залишалися недосяжними, незважаючи на значні інвестиції у дослідження та технології. Робота команди MIT може суттєво змінити цю ситуацію, наближаючи квантові комп'ютери до практичного застосування.

За словами доктора Елі Гейвуда, головного дослідника проекту, “цей новий алгоритм не лише покращує точність обчислень, але й зменшує необхідні ресурси для корекції помилок. Це означає, що квантові комп'ютери можуть працювати швидше й з меншими витратами, прокладаючи шлях для більш складних додатків у різних сферах.”

В той час як традиційні комп'ютери використовують біти, квантові комп'ютери покладаються на кубіти, які можуть існувати в кількох станах одночасно. Ця властивість дозволяє квантовим комп'ютерам ефективніше вирішувати певні проблеми, ніж їх класичні побратими. Однак крихка природа кубітів робить їх вразливими до помилок, що вимагає потужних методик корекції помилок.

Запропонований алгоритм уже протестований на кількох квантових сценаріях, показуючи значне покращення як у швидкості, так і в точності. Попередні симуляції вказують на те, що він може зменшити кількість фізичних кубітів, необхідних для помилок, до 30 відсотків, що є великою перевагою для розробників, які стикаються з проблемою величезної кількості кубітів, необхідних для квантових обчислень.

Лідери галузі позитивно відреагували на новину, багато хто визнали її потенціал прискорити впровадження квантових технологій у такі галузі, як фармацевтика, наука про матеріали та моделювання складних систем, всі з яких можуть отримати вигоду від поліпшеної обчислювальної потужності квантових машин.

Доктор Гейвуд підкреслює, що цей прорив не лише підштовхне академічні дослідження, але й стимулює інтерес до практичного застосування квантових технологій. Покращуючи рівень помилок, промисловість може незабаром прийняти квантові обчислення для завдань, які раніше вважалися непосильними.

Команда дослідників зараз зосереджена на розширенні свого алгоритму для роботи з новими квантовими архітектурами. Вони вірять, що за належних ресурсів і співробітництва квантові обчислення можуть стати більш доступними, що врешті-решт призведе до інноваційних рішень, які трансформують різні сектори.

Цей прорив підкреслює швидкий прогрес, що відбувається у сфері квантових обчислень, і служить нагадуванням про потенціал, що ховається в цій технології. Оскільки країни та організації продовжують інвестувати в квантні дослідження, ми можемо очікувати побачити більше революційних досягнень, які можуть назавжди змінити спосіб нашого обчислення.

Для тих, хто цікавиться детальними аспектами дослідження, повну статтю можна знайти на TechCrunch: Посилання на статтю.