Квантові комп’ютери обіцяють досягати швидкостей та ефективності, недосяжні для навіть найшвидших суперкомп’ютерів сьогодення. Проте технологія досі була широко масштабована і комерціалізована, переважно через її нездатність до самокорекції. На відміну від класичних комп’ютерів, квантові не можуть виправляти помилки шляхом копіювання закодованих даних.

Однак нещодавно була опублікована стаття в журналі Nature, яка демонструє потенціал квантової обчислювальної платформи Гарварда у вирішенні цієї важливої ​​проблеми, відомої як корекція квантових помилок. Команду з Гарварду очолює експерт із квантової оптики Михайло Лукін. Робота була результатом співпраці Гарварда, MIT та QuEra Computing з Бостона.

Платформа Гарварду заснована на масиві холодних атомів рубідії. Кожен атом діє як біт або «кубіт» у квантовому світі, виконуючи екстремально швидкі обчислення. Головне нововведення команди полягає в налаштуванні їхнього «нейтрального атомного масиву», щоб він міг динамічно змінювати свою структуру під час обчислень.

У новій статті команда повідомляє про практично бездоганну роботу своїх двокубітних вентилів із надзвичайно низькими коефіцієнтами помилок. Вперше вченим вдалося заплутати атоми з показниками помилок нижче 0,5%. Це ставить їхню технологію на один щабель з іншими провідними типами квантових обчислювальних платформ.

Основна перевага підходу Гарварда перед конкурентами полягає у великих розмірах системи, ефективному управлінні кубитами та можливості динамічної перебудови структури атомів. Саймон Еверед, студент Гарварда, зазначив: «Наша помилка тепер настільки низька, що ми можемо групувати атоми в логічні кубити, які матимуть ще менші помилки, ніж окремі атоми.»

Ці досягнення Гарварда, разом з іншими інноваціями, заклали основу для алгоритмів корекції квантових помилок і квантових обчислень у великих масштабах.

Михайло Лукін наголосив на важливості цього прогресу: «Ці результати відкривають двері до нових можливостей у масштабованих квантових обчисленнях. Попереду на нас чекає захоплюючий час для всієї цієї галузі.»