Квантовый Шум: Не Враг, а Возможность?

Представьте себе, что пытаетесь построить замок из песка во время шторма. Обычно шум — это то, что разрушает конструкцию. Но что, если бы вы могли использовать энергию волн, чтобы укрепить фундамент? Именно такую парадигму предлагают новые исследования IBM Quantum.

Основная идея заключается в том, что не весь квантовый шум одинаково плох. В частности, так называемый “неунитарный шум” — шум, который имеет определенное направление, как гравитация, тянущая объекты вниз — может быть использован для “охлаждения” кубитов и исправления ошибок без необходимости в сложных измерениях. Это как если бы вы могли использовать естественное рассеивание энергии, чтобы поддерживать стабильность квантовой системы.

По сути, исследователи показали, что правильно спроектированные квантовые схемы могут использовать этот неунитарный шум для переработки зашумленных вспомогательных кубитов в полезные ресурсы. Это позволяет выполнять более сложные вычисления, чем считалось возможным на шумных квантовых процессорах. Это, конечно, не означает, что шум исчез, но он больше не является абсолютным препятствием. Это скорее как освоить искусство катания на волнах, а не пытаться их избежать.

Однако, как всегда, есть свои сложности. Порог шума должен быть очень низким, а количество вспомогательных кубитов — огромным. Это, безусловно, серьезные инженерные задачи. Но сам факт того, что мы можем переосмыслить шум как ресурс, — это огромный шаг вперед.

Как сказал Григорий Перельман, «Математика — это язык Вселенной». Иногда, чтобы понять этот язык, нужно взглянуть на привычные вещи под другим углом. В данном случае, мы переосмысливаем шум — не как помеху, а как часть самой структуры квантовых вычислений. И это, безусловно, открывает новые горизонты для развития этой захватывающей области.

Следите за обновлениями на нашей странице, чтобы быть в курсе последних достижений в квантовой физике!