Новая веха на пути к созданию работающего без ошибок квантового компьютера
Компания Riverlane 13 сентября 2023 года объявила о создании декодера исправления ошибок при проведении квантовых вычислений квантовым компьютером. В этой статье мы расскажем, что представляет собой этот декодер, какие функциональные возможности он открывает для производителей и пользователей квантовых компьютеров, а также о том, что Riverlane планирует сделать в дальнейшем для достижения повышения отказоустойчивости квантовых вычислений.
Квантовая корркция ошибок (QEC)
Квантовая коррекция ошибок (QEC) используется в квантовых вычислениях для защиты квантовой информации от ошибок, вызванных декогеренцией и другим квантовым шумом. Теоретически квантовая коррекция ошибок необходима для достижения отказоустойчивых квантовых вычислений, которые могут уменьшить влияние шума на хранимую квантовую информацию, неисправные квантовые вентили, неправильную квантовую подготовку и ошибочные измерения.
Классическая коррекция ошибок использует избыточность. Самый простой, хотя и неэффективный подход — это код повторения. Идея состоит в том, чтобы сохранить информацию несколько раз и — если позже обнаружится, что эти копии расходятся — проголосовать большинством голосов; например, предположим, что мы копируем бит в одном состоянии три раза. Предположим далее, что зашумленная ошибка искажает трехбитовое состояние так, что один из скопированных битов равен нулю, а два других равны единице. Предполагая, что зашумленные ошибки независимы и возникают с некоторой достаточно низкой вероятностью p, наиболее вероятно, что ошибка представляет собой однобитовую ошибку, а передаваемое сообщение состоит из трех единиц. Возможно, что произошла двухбитовая ошибка и переданное сообщение равно трем нулям, но такой исход менее вероятен, чем вышеуказанный.