Amazon использует технологию кошачьих кубитов для улучшения возможностей исправления ошибок

Google После того, как Microsoft выпустила кубиты, основанные на совершенно новой физике, Amazon представила уникальное аппаратное решение для квантовых вычислений. Система объединяет два типа кубитов для повышения стабильности квантовой информации. Основная идея предполагает, что, таким образом, один класс кубитов обладает устойчивостью к помехам, а другой используется для выполнения кода исправления ошибок, вызывая потенциальные проблемы. Хотя ранее было больше случаев исправления ошибок, многие компании считают стратегию Amazon предпочтительным путем для реализации сложных алгоритмических кубитов. Эта рабочая логика становится ключевой проверкой принципов.

Метод Amazon хранит данные в «кошачьих кубитах». Технология основана на концепции кота Шредингера и реализуется путем распределения этого быстрого состояния между несколькими фотонами. Фотоны направлены внутрь резонатора, что имеет преимущество значительно увеличения ошибки переворачивания фазы по сравнению с другими схемами. Вероятность увеличения количества фотонов еще больше уменьшает вероятность таких ошибок. Тем не менее, эта особенность также значительно приносит компромисс улучшения фазовой ортогональности.

Чтобы выровнять фазовые скачки, Amazon представила кубиты « трансмон ». Это сверхпроводящее оборудование попеременно расположено с кошачьими кубитами, образуя цепную структуру. Каждая кошка квантово запутывается с соседним трансмоном, что позволяет гало отслеживать предыдущие изменения состояния через слабые измерения. Разрушение квантового состояния таким образом позволяет обнаружить и исправить инверсию фазы. По сравнению с традиционными схемами исправления ошибок, которые требуют одновременного идентификации типа и местоположения ошибок, Amazon выравнивает все ошибки со смещением фазы и локализует проблему только на основе обратной связи transmon, тем самым уменьшая количество требуемых квантов аппаратных битов.

Команда сравнила биты цепи, состоящей из трех кошачьих квантов и двух трансмонов, и цепи, состоящей из пяти кошачьих кубитов и четырех трансмонов. Результаты показывают, что частота ошибок ночью ниже, чем в предыдущий период, что указывает на то, что исправление ошибок вошло в эффективный интервал. Тем не менее, система сохраняется. Хотя кошачий кубит может значительно прервать битовый перевод, он не может быть полностью устранен, и как только он произойдет, весь логический кубит выйдет из строя. Сам трансмон также восприимчив к битовому переходу и переходу, что может прервать тест эффекта непрерывного исправления ошибок.

В настоящее время частота ошибок этого оборудования еще не достигла уровня поддержки сложных вычислений, и ее практичность должна быть значительно улучшена. Гибридная модель исправления ошибок Amazon демонстрирует потенциал, но аппаратное обеспечение пути к реализации этого потенциала остается неясным. Кроме того, это вторая кубитная технология, публично обсуждаемая Amazon, окончательный технический маршрут которой еще предстоит уточнить.