Корпорации продвинулись в коррекции квантовых ошибокЖурнал Nature опубликовал исследование Microsoft Quantum и разработчика ионных квантовых компьютеров Quantinuum о снижении логических ошибок на квантовом процессоре. Команды сообщили об улучшении по

Журнал Natureопубликовалисследование Microsoft Quantum и разработчика ионных квантовых компьютеров Quantinuum о снижении логических ошибок на квантовом процессоре. Команды сообщили об улучшении показателей в 11–800 раз по сравнению с сопоставимыми физическими схемами. Отдельно исследовательское подразделение IBM Researchописалоподход к поиску новых кодов коррекции квантовых ошибок с помощью больших языковых моделей (LLM). Система на базе OpenEvolve нашла 465 кандидатов, но их практическую применимость еще предстоит проверить. Работа Microsoft Quantum и Quantinuum Коррекция ошибок остается одним из главных барьеров для масштабирования квантовых компьютеров. Современные кубиты чувствительны к шуму и быстро накапливают ошибки, поэтому долгие вычисления требуют логических кубитов, декодеров и схем, которые обнаруживают и исправляют сбои в процессе работы. Физический кубит — аппаратная единица квантового процессора. Логический кубит — более надежная единица, в которую код коррекции объединяет несколько физических кубитов. Такая схема нужна, чтобы квантовый компьютер мог выполнять длинные вычисления и не терять результат из-за шума. В статьеImproved quantum processor logical error rates via correction and detectionописываются результаты совместной работы Microsoft Quantum и Quantinuum. В эксперименте использовали две конструкции, оптимизированные для ионного процессора Quantinuum: 12-кубитный код, вдохновленный схемой Книлла, и 16-кубитный tesseract color code. Первый кодирует два логических кубита, второй — четыре. ПоданнымMicrosoft, схемы охватывали вычисления с участием до 12 логических кубитов. При подготовке состояния Белла уровень логической ошибки снизился примерно с 0,8% для физической схемы до 0,001%, что дало 800-кратное улучшение. Повторная коррекция ошибок показала результат в 51 раз ниже физического базового уровня на один раунд. Подготовка 12-кубитного cat state, то есть многокубитного состояния суперпозиции, дала улучшение в 22 раза. «Наши результаты показывают, что современные квантовые устройства уже способны использовать отказоустойчивость и коррекцию ошибок для существенного подавления ошибок в нетривиальных квантовых схемах», — говорится в аннотации к статье. «Наши результаты показывают, что современные квантовые устройства уже способны использовать отказоустойчивость и коррекцию ошибок для существенного подавления ошибок в нетривиальных квантовых схемах», — говорится в аннотации к статье. Microsoft также напомнила о предыдущих совместных результатах с Quantinuum: более 14 000 отдельных экспериментов без зафиксированных ошибок, демонстрации 12 надежных логических кубитов и гибридной химической симуляции с использованием логических кубитов, искусственного интеллекта и высокопроизводительных вычислений. IBM Research применила ИИ для поиска кодов IBM Research сообщила об использовании OpenEvolve для поиска кодов коррекции квантовых ошибок. OpenEvolve — библиотека с открытым исходным кодом, которая применяет большие языковые модели для эволюционного улучшения программного кода. Команда сфокусировалась на bivariate bicycle-кодах. Это разновидность квантовых кодов с низкой плотностью проверок на четность, которые IBM учитывает в дорожной карте отказоустойчивых квантовых вычислений. Параметры таких кодов записывают в формате [[n,k,d]], где n — число физических кубитов, k — число логических кубитов, а d — расстояние кода. Чем выше d, тем больше ошибок код способен выдержать до потери полезности. По итогам первых прогонов система предложила 465 кандидатов. Среди них IBM выделила код [[288,50,8]] с 50 логическими кубитами против прежнего рекорда в 16 для этого семейства. Компания также отметила компактный код [[72,4,8]] с 72 физическими кубитами и варианты [[288,16,12]] и [[360,12,≤24]]. По оценке IBM, некоторые кандидаты при отдельных типах шума могут быть сопоставимы с кодом [[144,12,12]] gross code, который компания планирует использовать в отказоустойчивых квантовых компьютерах. При этом IBM подчеркивает, что практическая применимость найденных кодов требует дальнейшей проверки. Исходный код проектаqcode-discoveryопубликован на GitHub. БиблиотекаOpenEvolveтакже доступна в открытом репозитории. В июне 2025 года IBMзаявила, что к 2029 году намерена построить IBM Quantum Starling — крупномасштабный отказоустойчивый квантовый компьютер на 200 логических кубитах и 100 млн квантовых вентилей. Архитектура системы также опирается на bivariate bicycle-коды. Напомним, в июне Quantum X Labs и исследовательская площадка Quantum Machines IQCCсообщилио планах протестировать ИИ-декодер коррекции квантовых ошибок. Что такое квантовые вычисления и квантовые компьютеры?