Google скоротила помилки квантового процесора у 40 разів

Команда Google Quan­tum AI опублікувала в журналі Sci­ence результати експерименту з квантовим процесором Wil­low: вченим вперше вдалося реалізувати метод «культивування магічних станів», який скорочує кількість помилок у 40 разів порівняно з роботою без нього.

«Магічні стани» — надзвичайно нестабільні компоненти, без яких неможливо виконувати повноцінні квантові операції, що виходять за межі класичних обчислень. До цього їх створення поглинало до 95% потужності квантового комп’ютера, що робило технологію вкрай неефективною.

Метод працює за принципом фільтра: у чіп подається «зашумлений» стан, після чого система проводить серію скоординованих вимірювань, відкидає невдалі варіанти і зберігає лише чисті. У результаті точність підготовки так званих T‑станів — одного з ключових типів магічних станів — досягла рекордних 99,99%.

Додатково дослідники вперше поєднали два різні методи виправлення помилок — кольорові та поверхневі коди — і перенесли очищений стан з одного на інший на реальному обладнанні. Раніше така комбінація існувала лише в теорії, і ця ідея була запропонована лише 2024 року.

Розробники визнають: щоб отримати справді практичний відмовостійкий квантовий комп’ютер, метод потрібно підтвердити у значно більшому масштабі. Втім, навіть нинішній результат суттєво знижує вимоги до розміру квантової машини, необхідної для реальних завдань.

Якщо масштабування виявиться успішним, це наблизить створення квантових комп’ютерів, здатних вирішувати задачі, недоступні жодному класичному процесору. Магічні стани досі залишалися головним вузьким місцем у розвитку квантових обчислень — і Google вперше показала реальний спосіб його подолати.