Логический кубит стал устойчив к шумам |
||
МЕНЮ Главная страница Поиск Регистрация на сайте Помощь проекту Архив новостей ТЕМЫ Новости ИИ Голосовой помощник Разработка ИИГородские сумасшедшие ИИ в медицине ИИ проекты Искусственные нейросети Искусственный интеллект Слежка за людьми Угроза ИИ ИИ теория Внедрение ИИКомпьютерные науки Машинное обуч. (Ошибки) Машинное обучение Машинный перевод Нейронные сети начинающим Психология ИИ Реализация ИИ Реализация нейросетей Создание беспилотных авто Трезво про ИИ Философия ИИ Big data Работа разума и сознаниеМодель мозгаРобототехника, БПЛАТрансгуманизмОбработка текстаТеория эволюцииДополненная реальностьЖелезоКиберугрозыНаучный мирИТ индустрияРазработка ПОТеория информацииМатематикаЦифровая экономика
Генетические алгоритмы Капсульные нейросети Основы нейронных сетей Распознавание лиц Распознавание образов Распознавание речи Творчество ИИ Техническое зрение Чат-боты Авторизация |
2021-10-04 21:35 Физикам удалось показать, что квантовые коды коррекции ошибок работают не только в теории, но и на практике. Ученые реализовали один из уже разработанных методов коррекции и на его основе собрали устойчивую к шуму и ошибкам квантовую систему. Авторский протокол позволил отслеживать ошибки на каждом этапе работы схемы, а их суммарный вклад оказался не больше одного процента. Работа опубликована в журнале Nature. Все существующие и планируемые квантовые вычислители или компьютеры очень чувствительны к шуму. Небольшое изменение внешних условий может приводить к возникновению ошибок и сбою в системе. Избежать внешнего воздействия практически невозможно (очень сложно и нецелесообразно), поэтому одной из ключевых задач разработки квантовых вычислителей оказывается задача коррекции ошибок. И, если решение технических сложностей в создании работоспособного устройства в большей степени ложится на плечи экспериментаторов, то создание и оптимизация кодов для коррекции ошибок — работа, скорее, теоретическая. Одной из главных проблем коррекции ошибок оказалась потребность в дополнительных кубитах — кодирование одного логического (несущего информацию) кубита требуется несколько физических, реально существующих в системе. Вспомогательные кубиты позволяют следить за кубитом, который кодирует нужную информацию, не измеряя его. За десятки лет физики придумали и смоделировали разные протоколы, позволяющие подавлять ошибки в квантовых системах с использованием меньшего числа дополнительных кубитов. А ученые из Мэрилендского университета в Колледж-Парке под руководством Кристофера Монро (Christopher Monroe) смогли применить на практике один из современных протоколов коррекции ошибок на ионном квантовом вычислителе. Авторы создали систему, которая в автоматическом режиме отслеживает возникающие ошибки и исправляет их на всех этапах работы — при приготовлении состояния, его измерениях и применении однокубитных операций. Контроль ошибок позволил создать стабильное и устойчивое к шумам устройство. Ученые сравнивали ошибки для схемы с коррекцией ошибок и без нее на этапах приготовления начальных состояний, измерения кубитов и их детектирования. Оказалось, что разработанная система позволяет создавать и измерять любые однокубитные состояния с 0,6 процента ошибок, что в десятки раз меньше такой же схемы без протокола коррекции. Причем большую точность удается получить именно при детектировании. Устойчивость к ошибкам стандартного набора преобразований (вентили Клиффорда), которые можно применять к кубитам оказалась тоже довольно высокой — всего 0,3 процента оказываются неверными. Кроме того, физики смогли приготовить магические состояния с очень высокой степенью точности, что позволяет применять не только преобразования из группы Клиффорда, но и любые другие однокубитные. Помимо точности результата и устойчивости к шуму, оказалось, что состояния, приготовленные в схеме с коррекцией ошибок, стабильнее во времени, чем такие же, но созданные в схеме без коррекции. Авторы показали, что коррекция однокубитных ошибок работает в реальной физической системе. Для создания универсального шумоустойчивого контроля необходимо сделать еще два шага: создание CNOT вентиля для двух логических кубитов и стабилизация состояние после повторяющихся циклов коррекции. Все это можно реализовать в существующей схеме, как утверждают ученые, чем они и планируют заниматься в дальнейшем. О том, какие еще квантовые коды коррекции ошибок можно будет реализовывать на более масштабных схемах можно узнать из работ Google AI по уменьшению числа вспомогательных кубитов, австралийского студента об увеличении корректируемого уровня шума или физиков из компании Amazon, предлагающих использовать кошачьи кубиты. Оксана Борзенкова Источник: nplus1.ru Комментарии: |
|