Амазон использует квантовые «состояния кота» с коррекцией ошибок

Анонимный читатель приводит отчёт из Ars Technica: после объявления Microsoft о кубите на основе совершенно новой физики, Amazon опубликовал статью, описывающую весьма отличающийся подход к аппаратному обеспечению для квантовых вычислений. Система сочетает два разных типа оборудования для кубитов, чтобы улучшить стабильность квантовой информации, которую они хранят. Идея заключается в том, что один тип кубита устойчив к ошибкам, а второй используется для реализации кода коррекции ошибок, который выявляет возникающие проблемы.

Хотя ранее демонстрировались более эффективные примеры коррекции ошибок, несколько компаний полагают, что общий подход Amazon является лучшим путём к получению логических кубитов, способных выполнять сложные алгоритмы. В этом смысле это важное доказательство принципа.

Подход Amazon к квантовым вычислениям сочетает кват-кубиты для хранения данных и трансмоны для коррекции ошибок.

Кvat-кубиты — это квантовые биты, распределяющие состояние сверхпозиции по нескольким фотонам в резонаторе, что делает их устойчивыми к ошибкам инверсии. Трансмоны — это сверхпроводящие кубиты, которые помогают выявлять и исправлять фазовые ошибки путём проведения слабых измерений без разрушения квантового состояния. Фазовая ошибка изменяет относительную фазу состояния сверхпозиции кубита без изменения распределения вероятностей. В отличие от инверсии бита, которая меняет вероятности состояний кубита, фазовая ошибка изменяет то, как интерферируют квантовые состояния, что может нарушить квантовые вычисления.

Сочетая кват-кубиты и трансмоны, Amazon снижает количество аппаратных кубитов, необходимых для коррекции ошибок. Их тесты показывают, что увеличение количества кубитов снижает частоту ошибок, подтверждая эффективность системы. Однако редкие инверсии битов всё ещё вызывают сбой целого логического кубита, а трансмоны остаются уязвимыми как для инверсий битов, так и для фазовых ошибок.

Если вы до сих пор разбираетесь в этой истории без того, чтобы полностью раствориться в хаосе квантовой механики, то вам стоит похвалы!