Компания Quantinuum заявила, что ее квантовое оборудование нынешнего поколения способно масштабироваться значительно дальше точки безубыточности. Под этим понимается режим, при котором добавление физических кубитов к логическому уже не повышает, а снижает вероятность ошибок. Как сообщает Ars Technica, при каждом увеличении размера логического кубита отдельные показатели его работы улучшались более чем в десять раз.
Логические кубиты необходимы для выполнения сложных алгоритмов на квантовых компьютерах. Они создаются из групп физических кубитов, связанных между собой так, чтобы обнаруживать и исправлять ошибки. Чем больше физических кубитов приходится на один логический, тем выше вероятность распознать сбой, однако сами аппаратные кубиты подвержены ошибкам, поэтому чрезмерное увеличение группы может дать обратный эффект.
Несколько компаний уже показывали системы, в которых уровень ошибок достаточно низок для выхода за точку безубыточности. Однако достигнутый выигрыш пока остается небольшим. Для запуска сложных алгоритмов с требуемой надежностью пришлось бы объединять в один логический кубит практически нереалистичное количество физических.
Работа Quantinuum связана с методами коррекции ошибок, основанными на особых схемах соединения кубитов. Логический кубит включает набор кубитов для хранения данных и дополнительный набор для измерений, причем все они находятся в состоянии квантовой запутанности. В ходе вычислений измерения формируют так называемые синдромные данные, по которым можно определить факт ошибки, ее расположение и характер.
Коды коррекции отличаются геометрией связей между входящими в них кубитами. От этой геометрии зависят необходимое число физических кубитов, количество размещаемых логических кубитов и дистанция кода. Последний показатель приблизительно отражает, сколько ошибок может одновременно возникнуть до отказа логического кубита.