Для развития квантовых вычислений проблема стабильности остается ключевым барьером на пути к эпохе отказоустойчивых систем (FTQC). В процессе работы современные сверхпроводниковые квантовые процессоры вынуждены регулярно проводить внутренние проверки для исправления ошибок, что создает так называемый шум простоя. В моменты таких технологических пауз компоненты системы теряют стабильность, провоцируя появление новых сбоев, что существенно замедляет развитие надежных квантовых технологий.
Что произошло: новый метод коррекции ошибок
Физики из Сиднейского университета совместно с инженерами IBM представили решение для сокращения времени остановки вычислений. В ходе экспериментов на 156-кубитном сверхпроводниковом процессоре IBM Quantum Heron r2 удалось кардинально переработать архитектуру схем коррекции. В результате оптимизации алгоритмов показатель выживаемости логических кубитов за один цикл исправления поднялся с менее чем 90% до 96%. Данный прорыв позволяет более эффективно использовать вычислительные ресурсы процессора, снижая влияние «шума простоя» на общую стабильность системы.
Контекст для квантовой индустрии
Масштабируемость и достижение высокого уровня отказоустойчивости являются главными приоритетами для разработчиков по всему миру. Стивен Бартлетт, директор Sydney Nano и руководитель проекта, подчеркнул, что вынужденный простой элементов процессора на каждом этапе вычислений выступает серьезным препятствием для коммерческого применения машин. Несмотря на то что текущие испытания проводились в лабораторных условиях, полученные данные служат важным фундаментом для индустрии, стремящейся к созданию стабильных квантовых компьютеров для решения сложных прикладных задач.
- Ученые повысили показатель выживаемости логических кубитов до 96% в процессе исправления ошибок.
- Испытания проводились на передовом процессоре IBM Quantum Heron r2, содержащем 156 кубитов.
- Оптимизация архитектуры позволила радикально сократить «шум простоя», который ранее снижал эффективность вычислений ниже 90%.
- Проект реализован группой исследователей из Сиднейского университета в сотрудничестве с экспертами корпорации IBM.
Что дальше: цели квантового преимущества
Полученные результаты являются шагом к достижению долгосрочных целей компании IBM. На текущий момент корпорация придерживается намеченного графика по демонстрации первых официально подтвержденных случаев квантового преимущества. Ожидается, что компания достигнет значимых успехов в этом направлении к концу 2026 года, продолжая фокусироваться на улучшении параметров коррекции ошибок и стабильности своих сверхпроводниковых систем.
