Quantinuum заявила, что ее квантовые вычислительные системы нынешнего поколения способны масштабироваться значительно дальше точки безубыточности, при которой добавление физических кубитов начинает улучшать работу логического кубита. На каждом следующем этапе увеличения размера логического кубита отдельные показатели производительности росли более чем в 10 раз. Об этом компания сообщила в понедельник, говорится в материале Ars Technica.
Логические кубиты необходимы для выполнения сложных алгоритмов на квантовых компьютерах. Они формируются из групп физических кубитов, связанных между собой таким образом, чтобы система могла обнаруживать и исправлять ошибки. Чем больше физических кубитов выделяется на один логический, тем выше вероятность выявить сбой, однако одновременно увеличивается и число возможных ошибок.
При слишком высокой частоте ошибок расширение логического кубита не улучшает, а ухудшает результат. Несколько компаний уже продемонстрировали оборудование с достаточно низким уровнем ошибок, а эксперименты подтвердили работу логических кубитов за пределами точки безубыточности. При этом достигнутый прогресс пока остается ограниченным: для снижения ошибок до уровня, необходимого сложным алгоритмам, потребовалось бы практически нереалистичное количество физических кубитов.
Логический кубит включает одну группу кубитов для хранения данных и другую — для измерений. Все элементы системы находятся в состоянии запутанности, а результаты измерений формируют так называемые синдромные данные. Их анализ позволяет определить, произошла ли ошибка, где именно она возникла и к какому типу относится.
Для исправления ошибок применяются разные коды, каждый из которых задает собственную геометрию связей между входящими в систему кубитами. От выбранной схемы зависят объем необходимых аппаратных ресурсов и количество логических кубитов, которые она может поддерживать. Еще одним важным параметром считается расстояние кода — приблизительная оценка числа ошибок, способных возникнуть одновременно до отказа логического кубита.