1 к 1 000 000: Microsoft приближает эру устойчивых к ошибкам квантовых компьютеров благодаря новой схеме коррекции ошибок

Группа Azure Quantum компании Microsoft объявила о выборе схемы коррекции ошибок для квантовых компьютеров. Хотя Microsoft активно развивает собственные аппаратные решения, команда Azure выступает в роли платформенного провайдера, предоставляющего доступ к различным типам кубитов от разных производителей. Поэтому выбранный подход должен быть совместим с несколькими технологиями квантовых вычислений (заметное исключение составляет собственная разработка Microsoft). По оценкам компании, выбранная схема способна использовать аппаратные кубиты с вероятностью ошибки около 1 из 1000 и создавать на их основе логические кубиты с вероятностью ошибки 1 из 1 000 000.

Пока что описание схемы основано на математических доказательствах и симуляциях, практическая демонстрация на реальном оборудовании ещё не проведена. Однако, один из партнёров Microsoft, компания Atom Computing, одновременно с этим заявлением представила информацию о том, что её квантовый компьютер способен выполнять все необходимые для реализации схемы операции.

Существуют как сходства, так и различия между подходом Microsoft и недавним обновлением дорожной карты IBM, в котором описывается другой путь к созданию устойчивых к ошибкам квантовых вычислений. IBM разрабатывает как программное обеспечение для коррекции ошибок, так и необходимое для этого оборудование. Компания использует чип-ориентированную архитектуру. Поскольку схемы коррекции ошибок требуют очень специфической конфигурации соединений, IBM может проектировать чипы с необходимой проводкой после выбора схемы.

В отличие от IBM, Azure предоставляет пользователям доступ к оборудованию от нескольких компаний, использующих различные технологии. Некоторые из них, такие как Rigetti и планируемый процессор Microsoft, похожи на решения IBM: их архитектура фиксирована на этапе производства, поэтому они могут работать только со схемами коррекции ошибок, совместимыми с их схемой проводки. Другие же, например, Quantinuum и Atom Computing, хранят свои кубиты в атомах, которые можно перемещать и соединять произвольным образом. Эта гибкость позволяет использовать значительно более широкий спектр схем коррекции ошибок.

Объявление Microsoft знаменует собой важный шаг к практическому применению квантовых вычислений, предоставляя более универсальный подход к решению проблемы ошибок в квантовых системах.