Руководитель сектора квантовых вычислений Центра квантовых технологий физического факультета МГУ, руководитель научной группы Российского квантового центра Станислав Страупе рассказал о том, где сейчас передний край науки о квантовых компьютерах, каково место России в мировой квантовой гонке и чем похожи квантовые компьютеры на кота Шрёдингера.
Где сейчас передний край квантовых вычислений, самые многообещающие направления развития?— До сих пор нет однозначного лидера даже среди физических систем, на которых ученые пытаются строить квантовые вычислители. Есть много разных подходов (кубиты на ионах, на нейтральных атомах, на фотонах, сверхпроводящие и полупроводниковые кубиты. — прим.ред.), и до сих пор непонятно, какой в итоге приведет к масштабируемому устройству. Но можно сказать совершенно точно, что в последние годы прогресс очень большой. Если лет десять назад система из десятка кубитов была достижением мирового уровня, то сейчас люди уже работают с несколькими десятками и сотнями кубитов. Есть даже отдельные сверхпроводящие процессоры, дающие вплоть до тысячи кубитов
Что такое логические и физические кубиты и как вообще возможна устойчивость к ошибкам?Логические кубиты состоят из нескольких физических. Это может быть набор некоторого количества, например, атомов или сверхпроводящих кубитов, которые работают как один. При этом часть из физических кубитов в логическом вы используете для того, чтобы детектировать ошибки. И оказывается, что если у вас уровень ошибок в операциях ниже определенного порога, то, просто увеличивая число физических кубитов в одном логическом, вы можете сделать уровень ошибок сколь угодно низким (то есть ниже любого наперед заданного порога). Это и называется устойчивой к ошибкам архитектурой.
Квантовая наука ушла вперед, и уже есть системы, про которые с уверенностью можно сейчас сказать, что они классическому моделированию не поддаются. Но мы поэтому пока находимся в переходном периоде — у нас уже есть квантовые компьютеры, которые теоретически могут сделать то, что за пределами возможностей классических компьютеров, но придумать, как использовать этот потенциал для практических задач, пока никому не удалось.
Есть большое количество алгоритмов, которые работают для «идеальных» кубитов, но, к сожалению, так напрямую перенести их на шумные системы не получается, потому что для сколько-нибудь интересных по своему масштабу и сложности задач требуется большое число операций.
Источник: Naked Science
Свежие комментарии