Известно, что квантовые системы склонны к ошибкам и шумам. Чтобы преодолеть это и построить функциональный квантовый компьютер, физики должны в идеале понимать шум во всей системе. Это было недостижимо до сих пор, когда доктор Робин Харпер и его коллеги разработали первый общесистемный квантовый алгоритм для характеристики шума.

Новое исследование публикует журнал Nature Physics.

Шум — главное препятствие для создания крупномасштабных квантовых компьютеров. Чтобы приручить шум (помехи или нестабильность), ученым необходимо понять, как он влияет на всю квантовую систему. До сих пор эта информация была доступна только для очень маленьких устройств или подмножеств устройств.

Работа доктора Робина Харпера и его коллег позволяет разрабатывать алгоритмы, которые будут работать на больших квантовых устройствах. Они продемонстрировали это, диагностируя шум в устройстве IBM Quantum Experience, обнаруживая корреляции в 14-кубитовой машине. Ранее они не подлежали обнаружению.

Результаты являются первой реализацией доказуемо строгих и масштабируемых диагностических алгоритмов, которые могут быть запущены на современных квантовых устройствах и не только, подчеркивают ученые.

Автор открытия — доктор Харпер — научный сотрудник Нано-института Сиднейского университета и член Центра передового опыта инженерных квантовых систем Австралийского исследовательского совета.