В эксперименте, описанном в журнале Nature, исследователи смоделировали поведение магнитного материала на квантовом процессоре Eagle. Что важно, им удалось решить проблему помех — главное препятствие на пути развития этой технологии, мешающее получать надежные результаты вычислений.

Методы нейтрализации ошибок позволили ученым выполнять квантовые вычисления, которые классическим компьютерам дались бы с трудом, заявила Кэти Пиццолато, руководитель группы квантовой теории IBM.

Хотя для решения практической проблемы, которую решали ученые IBM, они использовали очень упрощенный, нереалистичную модель материала, исследователи верят, что их метод будет работать в других системах и более сложных алгоритмах.

Квантовый процессор IBM построен на том же принципе, что и у Google. Он кодирует каждый квантовый бит информации в крошечных сверхпроводящих схемах. Для того чтобы квантовый компьютер был эффективным, кубиты должны сохранять свое квантовое состояние достаточно долго, чтобы можно было выполнить вычисления. Поэтому инженеры всеми силами стараются увеличить жизнеспособность кубитов.

В ходе эксперимента, описанного в статье, ученые провели точные измерения шума в каждом из кубитов, который следует относительно предсказуемым закономерностям, определяемым их позицией внутри устройства, микроскопическими дефектами и другими факторами. Зная это, можно установить, какими были бы измерения в отсутствие помех. Затем они провели вычисления, задействовав все 127 кубитов процессора Eagle и около 60 этапов — больше, чем любой другой известный эксперимент с квантовыми компьютерами.

Результаты подтверждают верность выбранной компанией краткосрочной стратегии, нацеленной на уменьшение ошибок, а не на их исправление. В долгосрочной перспективе IBM и другие компании надеются перейти к исправлению квантовых ошибок, методу, который потребует большого количества дополнительных кубитов для каждого кубита с данными.

Годами шифрование играло ключевую роль в защите пользовательских данных. Однако по мере развития квантовых вычислений традиционные решения и стандарты криптосистем, на которые пользователи полагались в прошлом, оказались под серьезной угрозой взлома. В начале года Институт IBM опубликовал доклад «Безопасность в квантовую эру», в котором говорится о необходимости для бизнеса заняться вопросами защиты своих приложений и инфраструктуры от риска дешифровки.