Об этом сообщает «Politexpert» со ссылкой на SciTechDaily
В последние годы квантовые компьютеры привлекают внимание своей способностью решать задачи, которые традиционные компьютеры решить не в силах. Однако одной из основных проблем, стоящих на пути к созданию надежных квантовых машин, является исправление ошибок, которые неизбежно возникают в процессе вычислений. Недавно группа ученых из Швеции, Италии, Испании и Японии достигла важного прогресса в этой области, создав метод для моделирования квантовых вычислений с исправлением ошибок, который ранее считался невозможным.
Моделирование таких квантовых процессов на классических компьютерах является одной из самых сложных задач в вычислительной науке. В отличие от традиционных компьютеров, которые могут быстро исправлять ошибки, квантовые системы крайне чувствительны к любым внешним воздействиям, что делает исправление ошибок в квантовых вычислениях крайне трудным. Ученые из Чальмерского университета в Швеции совместно с коллегами из других стран разработали метод, который позволяет моделировать квантовые вычисления, используя код исправления ошибок, что открывает новые возможности для создания более стабильных и мощных квантовых компьютеров.
Ошибки в квантовых вычислениях и их последствия
Одной из ключевых особенностей квантовых компьютеров является способность квантовых битов — кубитов — находиться в нескольких состояниях одновременно благодаря явлению, называемому суперпозицией. Это свойство позволяет квантовым компьютерам решать задачи, которые невозможно решить с помощью традиционных вычислений. Однако кубиты крайне чувствительны к внешним воздействиям, таким как колебания, электромагнитные помехи или изменения температуры, что может привести к потере их квантового состояния и ошибкам в вычислениях.
Исправление ошибок в квантовых вычислениях является сложной задачей, поскольку традиционные методы исправления ошибок не подходят для квантовых систем. В квантовых компьютерах информация распространяется не только по отдельным кубитам, но и по множеству уровней энергии, что делает традиционные методы исправления ошибок неподходящими для этой технологии.
Прорыв в моделировании с помощью GKP-кода
Недавно ученые представили новый метод, который позволяет моделировать квантовые вычисления с использованием одного из наиболее эффективных кодов исправления ошибок — Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP). Этот код используется для кодирования квантовой информации, что помогает уменьшить чувствительность квантовых систем к внешним помехам. До недавнего времени моделирование таких вычислений с помощью классических компьютеров было практически невозможным, поскольку код GKP требует работы с несколькими уровнями энергии, что делает его чрезвычайно сложным для симуляции.
С помощью нового математического инструмента, разработанного исследователями, теперь можно гораздо более эффективно моделировать квантовые вычисления с использованием GKP-кода. Это открывает новые возможности для тестирования и улучшения квантовых алгоритмов, что является важным шагом на пути к созданию стабильных и масштабируемых квантовых машин.
Перспективы развития квантовых технологий
Достижение, сделанное учеными, значительно продвигает квантовые вычисления ближе к созданию практичных и устойчивых квантовых компьютеров. Благодаря новому методу можно более точно моделировать процессы исправления ошибок, что является ключом к созданию квантовых машин, которые смогут работать без перебоев. В будущем это может привести к созданию более мощных квантовых систем, которые смогут решать задачи в таких областях, как медицина, энергетика, криптография и искусственный интеллект.
Новое открытие также значительно ускоряет процесс разработки квантовых технологий, позволяя ученым и инженерам проводить более точные испытания и улучшения квантовых алгоритмов. Это открывает перспективы для создания квантовых компьютеров, которые могут быть использованы для решения реальных задач, выходящих за пределы возможностей сегодняшних суперкомпьютеров.
Напомним, ранее мы писали о том, как правильно формулировать запросы для ИИ.
