Физики научили квантовый компьютер исправлять свои ошибки
Ученые из Университета Дьюка в США показали, что логический кубит может быть надежнее, чем его «самое слабое звено». Команде удалось безошибочно считать информацию в 99,4% случаев.
На квантовые компьютеры возлагают большие надежды в области криптографии, моделирования, искусственного интеллекта и других задач, требующих быстрых и эффективных расчетов. Однако на данный момент частота ошибок в квантовых компонентах слишком высока для практического применения, и для создания полноценного квантового компьютера необходимо сперва разработать надежную схему квантовой коррекции ошибок.
Чтобы справиться с этой задачей, американские исследователи объединили несколько кубитов (квантовых битов) в один логический кубит, который может обнаруживать и исправлять ошибки и — что самое важное — предотвращать их дальнейшее распространение по системе. Если этого не сделать, все усилия по локальному исправлению ошибок окажутся напрасны: накопленные ошибки приведут к сбоям в критических точках системы и вызовут целый каскад последующих логических сбоев.
В своем эксперименте ученые использовали систему ионной ловушки из 32 ионов иттербия-171, охлажденных лазером и захваченных над микрочипом в вакуумной камере при комнатной температуре. Состояние каждого иона контролировали при помощи лазера, превращая его отдельный кубит.
Измерения показали, что созданный учеными логический кубит оказался более надежным, чем наиболее подверженный ошибкам этап, необходимый для его создания. Команде удалось успешно перевести логический кубит в его начальное состояние и измерить его в 99,4% случаев, хотя они полагались на шесть квантовых операций, которые по отдельности работают только в 98,9% случаев. Без схемы коррекции эти операции приводили бы к правильному результату только в 93,6% случаев (это 98,9%, взятые 6 раз).
Устойчивые к ошибкам логические кубиты могут стать основой для квантовых компьютеров, которые одновременно надежны и достаточно велики для практического использования.
Статья с описанием результатов исследования опубликована в журнале Nature.
Telegram 
Дзен 
VK Процессы, сопровождающие жизнь черных дыр, интересуют не только теоретиков. Ученые уже знают, что энергия и частицы могут покидать черные дыры и теперь работают над способами эту энергию использовать.
Ученые подтвердили один из самых необычных эффектов Общей теории относительности (ОТО): вращение Земли действительно «увлекает» за собой пространство-время. Новое измерение, выполненное с помощью спутника LARES-2, оказалось примерно в 10 раз точнее предыдущих и еще сильнее ограничило пространство для альтернативных теорий гравитации.
В отличие от микрочастиц, наночастицы не только эффективно проходят барьеры дыхательной системы, но и идут дальше — в мозг человека. До сих пор масштаб смертности от них был неясен. Теперь исследователи выяснили, что она доходит до миллионов человек каждый год.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии