Наука и Техника

Наука И Техника
3 мая 2015

Ученые из IBM решили одну из основных проблем квантовых вычислений

Квантовые компьютеры однажды смогут сделать сложные вычисления простым рутинным занятием, не занимающим много времени. Однако в своей текущей форме перед квантовыми вычислениями имеется ряд сложных проблем, делающих их практически бесполезными кусками железа.

Одна из этих проблем заключается в разности используемых базовых единиц информации. В обычных компьютерах их роль играют биты, в квантовых — кубиты, или квантовые биты. Каждый из этих кубитов может представлять собой ноль (0), единицу (1) или, что более важно, — одновременно оба этих значения (или состояния). Именно это наделяет квантовые компьютеры невероятным вычислительным потенциалом. Когда один кубит существует сразу в двух значениях (или состояниях), это называется фазовым соотношением.

Однако в реально существующих квантовых компьютерах могут возникать ошибки, когда кубит находится одновременно в обоих состояниях. Они могут представлять собой как обычное изменение значений с 0 на 1 (инвертирование разрядов), так и изменение фазового отношения (инвертирование фазы). И хотя уже существуют методы, которые помогают определять две эти ошибки, данные методы не позволяют делать этот анализ одновременно для обоих состояний. Это не позволяет создать действительно надежный квантовый компьютер. Для создания оного необходимо знать все возможные ошибки, которые могут возникать во время квантовых вычислений.

Решить эту задачу взялась компания IBM. И, как сообщает портал PhysOrg, у технологического гиганта нашлось необходимое решение, которое позволяет выявлять ошибки и при этом не разрушать находящуюся внутри кубита информацию:

«Метод, предложенный исследовательской командой IBM Research, заключается в построении сети из двух независимых «синдромов» кубитов и двух кубитов данных. При такой связке каждый из «синдромов» кубитов открывает один аспект квантовой информации, хранимой в двух других кубитах (кубитах данных), объединенных в эту сеть». Определение объединенной квантовой информации внутри кубитов данных является важным шагом для возможности коррекции квантовых ошибок, так как прямое взаимодействие к кубитами данных разрушает содержащуюся в них информацию».

Ученые из IBM говорят, что данный метод определения ошибок находится на начальной стадии разработки и в будущем планируется внедрить подобную проверку в более крупные массивы кубитов, которые собираются построить в будущем.

По материалам: hi-news.ru