Обычный квантовый кубит быстро теряет нужное состояние, поэтому ошибки накапливаются уже через десятки микросекунд. Команда IBM проверила, как логический кубит на крупном чипе поведет себя, если применить к нему коды коррекции ошибок и особый режим управления.   

Изображение - ChatGPT

IBM работала с 127‑кубитными процессорами Kyiv и Marrakesh и настроила на них логический кубит, который объединяет несколько физических кубитов в единую ячейку памяти. Совместно с RWTH Aachen и Quantum Elements команда применила метод динамической развязки, то есть систему управляющих импульсов, которая снижает влияние шумов и помех на квантовое состояние.

На таком логическом кубите группа ученых провела серию квантовых операций и отслеживала точность результата. Логический кубит сохранял высокую точность расчетов примерно 55 микросекунд, хотя отдельные физические кубиты на этих же чипах теряют когерентность заметно быстрее. Иначе говоря, за счет избыточного кодирования и управления система продержала полезное состояние дольше, чем это возможно на единичном кубите.  

Авторы работы сравнивают эти показатели с предыдущими результатами и указывают, что речь идет о максимально долгих по времени вычислениях с такой точностью для логического кубита на реальном квантовом процессоре IBM.