Квантовый компьютер IBM за 15 минут решил математическую задачу, которую классические вычислительные системы не смогли бы решить даже за значительно большее время. Об этом говорится в новой научной работе, посвящённой демонстрации возможностей квантовых технологий.
В исследовании под названием «Выборка сложных схем с проверяемой высокой точностью» учёные применили инновационную форму кодированной квантовой схемы и новую стратегию коррекции ошибок. Для этого было закодировано 70 логических кубитов — в отличие от физических, логические кубиты защищают информацию от шума и искажений. Исследователи выполнили 2415 логических операций с двумя кубитами и 468 квантовых T-вентилей, что свидетельствует о сложности проведённого эксперимента.
Закодированная конструкция позволила снизить уровень логических ошибок в десять раз по сравнению с базовыми физическими ошибками, что обеспечило исключительную точность при выполнении большого объёма операций. Это одна из крупнейших на сегодняшний день демонстраций логических квантовых вычислений и коррекции ошибок, сообщают авторы работы.
Обычно для проверки мощности квантовых систем используют тест случайной выборки схем (RCS), где компьютер должен сгенерировать паттерны, которые классические машины не способны эффективно воспроизвести. Однако с ростом сложности возникает проблема проверки результатов. Специалисты IBM и Чикагского университета предложили альтернативный подход, который позволяет выявлять ошибки непосредственно во время вычислений, сохраняя при этом высокую сложность для классических систем.
«Это достижение знаменует вступление в эру квантового превосходства и даёт научному сообществу новую основу для доверия к квантовым компьютерам», — заявил директор IBM Research Джей Гамбетта.
Результаты эксперимента и схемные решения исследователи опубликовали в открытом доступе.