Квантовый компьютер и метод динамической развязки

Квантовый компьютер и метод динамической развязки

Теоретическая методика усиления производительности квантовых компьютеров предложена учёными «USC». Метод видится важной составляющей расширения технологий, направленных на решение сложных задач, стоящих перед обществом. Метод устраняет недостаток, присущий работе вычислительных систем следующего поколения, способствуя подавлению ошибочных вычислений и увеличению точности результатов. Конечно же, речь идёт о квантовых компьютерах  — машинах, превосходящих классические компьютеры.

Метод динамической развязки

Новая методика получила название — «динамическая развязка». Разработчики уже испытали систему на двух квантовых аппаратах. Как показали результаты тестирования —  метод является более простым и надежным по сравнению с другими подобными средствами. В частности, доступ через облако тестировался в качестве первоочередной проверки динамической развязки.

Метод позволяет управлять отрывистыми короткими всплесками крошечных, сфокусированных импульсов энергии, тем самым компенсируя возмущения окружающей среды, чувствительные для вычислений.

Исследовательской группой отмечаются достижения троекратного увеличения выдержки квантовых состояний по сравнению с неконтролируемым состоянием. Это существенный шаг вперед. Без систем подавления ошибок сверхбыстрых вычислений невозможно превзойти вычисления классических компьютеров. Результаты проведённых тестов опубликованы журналом «Physical Review Letters».

Южно-Калифорнийский университет (USC) – заведение единственное в мире, где есть квантовый компьютер. На площадке университета используется уникальный 1098-кубитный аппарат производства «D-Wave Systems» (канадская компания). Тем не менее, последние результаты исследований удалось получить не на «D-Wave» машине, а на меньших квантовых компьютерах общего назначения:

  1. 16-кубитный «QX5» от «IBM».
  2. 19-кубитный «Acom» ot «Rigetti Computing».

Результаты испытательного полигона

Для достижения динамической развязки группа исследователей «атаковала» сверхпроводящие кубиты плотно сфокусированными импульсами электромагнитной энергии. Путём манипулирования импульсами, учёные смогли поместить кубиты в микро-окружение, секвестрированное (развязанное) от окружающего шума, тем самым стабилизируя квантовое состояние.

Для машины «IBM» конечная точность улучшилась примерно втрое: от 28,9% до 88,4%. По данным проведённого исследования, квантовый компьютер «Rigetti» показал более скромные результаты улучшения: 17% — 59,8% (максимум до 77,1%.).

Учёные также провели испытания с целью проверки — как долго сохраняется стабильность состояния. Обнаружилось, что увеличение числа импульсов всегда улучшало ситуацию для компьютера «Rigetti», тогда как для машины «IBM» был достигнут предел — 100 импульсов.


При помощи информации: USC