Новый протокол стремительно сокращает ресурсы для «безошибочных» вычислений

Одна из главных проблем квантовых вычислений — как сделать их отказоустойчивыми без огромных затрат ресурсов. Сейчас для одного логического кубита требуется много физических кубитов, а каждая операция превращается в длинную последовательность гейтов. Это замедляет вычисления и мешает масштабировать квантовые устройства.

Исследователи из Токийского университета предложили протокол, который сочетает два типа кодов: квантовые коды с низкой плотностью проверок четности (QLDPC, quantum low-density parity-check) и коды Стина. QLDPC-коды уменьшают число физических кубитов, а коды Стина ускоряют выполнение операций. В результате удается сохранить постоянный расход кубитов даже при росте требований к точности, а время выполнения растет очень медленно — логарифмически. Кроме того, авторы разработали метод анализа ошибок, который позволяет проверять всю схему по частям, разбивая ее на небольшие блоки.

В итоге работа закрывает важный пробел в теории отказоустойчивых квантовых вычислений и показывает, что такие схемы можно реализовать без заметного замедления и с ограниченными ресурсами. Это делает подход с QLDPC-кодами более практичным и приближает масштабируемые квантовые вычисления к реальности.

https://www.nature.com/articles/s41567-025-03102-5

Телеграм: t.me/ainewsline

Источник: www.nature.com

Комментарии: