Квантовый процессор Willow и рекорд 101-кубитного QEC-кода
Компания Google опубликовала в своем блоге текст «Meet Willow, our state-of-the-art quantum chip», который знаменует собой без преувеличения революцию. Ранее при росте числа кубитов (напомним, quantum bit — наименьшая единица информации в квантовом компьютере, аналог бита в обычном компьютере), нарастало количество ошибок. Это проблема была критической и фактически стояла краеугольным камнем на пути прогресса — чаще всего такие ошибки пытались обойти многочисленными повторениями алгоритмов.
Теперь же в Google утверждают, что по мере числа кубитов ошибки уменьшаются — причем экспоненциально. Так, когда в квантовом процессоре от Google выполнялось увеличение числа кубитов от 3х3 через 5х5 до 7х7, на каждом этапе ошибка уменьшалась вдвое.
В статье в журнале Nature “Quantum error correction below the surface code threshold”, написанной инженерами Google, указано, что физические кубиты в процессоре Willow формируют логические кубиты, где частота логических ошибок снижается экспоненциально по мере добавления новых кубитов. В целом идея не нова, о декодере исправления ошибок при проведении квантовых вычислений, где применяются логические кубиты, сообщала еще в 2023 году компания Riverlane.
Но реализация QEC-кода у Google может серьезно отличаться с заметным увеличением эффективности. Так, в статье в журнале Nature, опубликованном Google Quantum AI в прошлом году, речь шла об ошибках на уровне 2.914% ± 0.016% при применении 49-кубитного QEC-кода. В свежей же статье речь идет об ошибках на уровне 0.143% ± 0.003% при применении 101-кубитного QEC-кода. Это более, чем существенное снижение. Тем не менее, процент ошибок, как отмечают опрошенные IT-World эксперты, объективно все еще очень велик.
Отметим, что новый квантовый чип Willow производится на фабрике Google в Санта-Барбаре.
