IBM запропонувала спосіб зменшити кількість кубітів, потрібних для захисту квантової інформації від помилок. Дослідження опубліковане в Nature у березні 2024 року; його суть компанія пояснила у матеріалі про qLDPC-коди. Це математичний результат щодо відмовостійкої пам’яті, а не демонстрація безпомилкових обчислень на Flamingo.
Навіщо логічному кубіту потрібні фізичні
Квантові стани вразливі до шуму й недосконалості керування. Для захисту інформації її кодують у спільному стані багатьох фізичних кубітів. Така надлишковість корисна, але робить машину складнішою.
Команда дослідила сімейство Bivariate Bicycle — різновид кодів із малою щільністю перевірок парності. Вони дають змогу зменшити ресурсні витрати порівняно з поверхневим кодом. Для запропонованої схеми кожному кубіту потрібні зв’язки із шістьма іншими; з’єднання можна організувати у двох шарах.
Пам’ять — ще не універсальний процесор
IBM окремо наголошує: робота стосується кодування та зберігання інформації, а не виконання обчислень над захищеними станами. Корекція помилок не означає їх абсолютної відсутності. Наступне завдання — реалізація потрібних зв’язків і надійних операцій у реальному обладнанні.
Апаратний бік проблеми розглядаємо також у матеріалі про когерентність надпровідних кубітів: довше збереження стану та корекція помилок вирішують взаємопов’язані, але різні завдання.