Квантовый прорыв: компьютер научился самокорректироваться во время работы

Учёные из Ратгерского университета, IBM и ряда других организаций продемонстрировали, что квантовый компьютер может проверять и корректировать свою работу в реальном времени

Эксперимент провели на мощном процессоре IBM Quantum Heron (156 кубитов), выбрав цепочку из 100 кубитов. Система чередовала две задачи: первая «перемешивала» информацию между соседними кубитами, создавая хаос, вторая — проверяла и при необходимости сбрасывала состояние отдельных кубитов, возвращая систему к контролируемому порядку. Всего выполнили почти 5 000 операций по связыванию пар кубитов и столько же проверок и сбросов — это крупнейшая демонстрация такого подхода на сегодня.

При балансе задач около 50 на 50 небольшое изменение частоты проверок и сбросов вызывало резкий переход всей системы из хаотичного состояния в упорядоченное — физики называют это фазовым переходом (похоже на замерзание воды). Чем крупнее были изучаемые системы, тем чётче проявлялся этот переход. Результаты совпали с теоретическими предсказаниями, которые учёные разработали после дискуссии на научной вечеринке.

Достижение — важный шаг к созданию отказоустойчивых квантовых компьютеров: такие машины смогут вычислять корректно, даже если отдельные кубиты допускают ошибки. Подобные устройства в перспективе помогут проектировать более эффективные аккумуляторы и чистые промышленные катализаторы, моделировать сложные молекулы и материалы, запускать отдельные ИИ-программы. Исследование опубликовано в Nature Physics.

Источник: Rutgers University