Пробив в квантовите изчисления: първото телепортиране на логически кубити чрез метод, устойчив на грешки

Една от най-сериозните пречки пред разработването на практически приложим квантов компютър е податливостта на тези машини на смущения и грешки. Решението може да бъде използването на логически кубити, съставени от група физически кубити – единиците информация в квантовите компютри. Екип от инженери и физици в Quantinuum осъществиха първата телепортация на логически кубит, използвайки техники за защита от грешки, и я описаха в статия в списание Science.

Причината, поради която логическите кубити са по-малко податливи на грешки от физическите кубити, е, че те са устойчиви на смущения и могат да бъдат закодирани с помощта на код за коригиране на грешките. Използването на логически кубити се усложнява от необходимостта от телепортиране на информацията чрез квантово заплитане. За тази цел екипът изследователи от Quantinuum изпробва два метода: трансверзален ( transversal ) и решетъчен ( lattice surgery ). Те са използвали квантов процесор на хванати в капан йони, за да прехвърлят данни в заплетени физически кубити, пише Phys.org.

Първият метод е едновременно да се добавят операции към два или повече кубита. Това дава възможност процесът да се контролира, за да се постигне по-бърза телепортация. Вторият подход е да се контролират границите на кубитите като начин за извършване на операции и е предпочитан, когато има нужда от по-голяма съвместимост между архитектурите.

Изследователите констатираха, че и двата метода са ефективни за логическо прехвърляне на кубитите, но не са лишени от недостатъци. Така например вторият подход дава по-малка точност от първия.
И в двата случая е използвано декодиране в реално време (с помощта на кода на Стеен) като начин за коригиране на грешките в процеса на телепортиране. В резултат на това изследователите постигнаха първата експериментална телепортация на логически кубити, използвайки неподатливи на грешки методи.