Ученые предложили новый способ защиты информации в квантовых компьютерах

Обычные компьютеры используют биты — единицы информации, которые могут быть либо включены, либо выключены. Квантовые компьютеры используют кубиты, которые могут находиться в обоих состояниях одновременно. Это делает их более мощными, но также и более хрупкими — помехи легко приводят к ошибкам.

До сих пор исправление ошибок в квантовых компьютерах требовало большого количества ресурсов. Новая методика, основанная на кодах qLDPC, позволяет исправлять ошибки более эффективно.

В традиционном методе исправления ошибок, называемом поверхностным кодированием, для защиты одного логического кубита (единицы информации) требуется множество физических кубитов, расположенных на большой плоскости. Исправление ошибок происходит путем сравнения соседних кубитов.

Новый метод использует коды qLDPC, позволяющие сравнивать данные не только с соседями, но и с более удаленными кубитами. Это требует меньше физических кубитов для достижения той же надежности. Однако раньше не существовало способа заставить кубиты обмениваться информацией на большом расстоянии.

Ученые решили эту проблему с помощью специальных реконфигурируемых атомов. Их можно перемещать лазерами, создавая нужные связи между кубитами.

Объединив коды qLDPC с такими атомами, ученые смогли исправить ошибки более эффективно, чем с помощью традиционного метода. Для работы сложных квантовых алгоритмов потребуется меньше физических кубитов, что позволит создавать более мощные квантовые компьютеры.

Пока методика находится на теоретической стадии, но ученые активно разрабатывают платформы на основе атомов. В будущем это позволит создавать большие и надежные квантовые компьютеры.