Специалисты компании Google представили новый квантовый процессор, получивший название Bristlecone. Его основное предназначение – предоставить тестовый стенд для исследователей «для исследования системных ошибок и масштабируемости нашей технологии кубитов, а также приложений в области квантового моделирования, оптимизации и машинного обучения».
Одной из основных проблем, с которой сталкиваются все квантовые компьютеры, является доля ошибок. Квантовые компьютеры обычно работают при чрезвычайно низких температурах (на уровне миликельвинов) и экранированы от окружающей среды. Дело в том, что современные квантовые биты по-прежнему очень нестабильны, и любое воздействие может привести к ошибкам. Из-за этого кубиты в современных квантовых процессорах на самом деле не являются одиночными кубитами, но часто представляют собой комбинацию из нескольких бит, чтобы помочь учитывать возможные ошибки. Ещё одним ограничивающим фактором является то, что большинство из этих систем могут сохранять свое состояние менее чем на 100 микросекунд.
Системы, которые компания Google демонстрировала ранее и которые содержали 9 кубитов, имели долю ошибок на уровне 1% при считывании данных, 0,1% для однокубитных квантовых вентилей и 0,6% для двухкубитных квантовых вентилей.
Каждый чип Bristlecone включает 72 кубита. Общее предположение в отрасли состоит в том, что для достижения квантового превосходства необходимо 49 кубитов. Квантовое превосходство означает, что компьютер, использующий кубиты, является более эффективным по сравнению с устройствами, оперирующих битами. Вместе с тем, Google предупреждает, что квантовый компьютер – это не просто кубиты.
Пока что квантовое превосходство не достигнуто. В Google полагают, что оно может быть продемонстрировано при 49 кубитах, глубине схемы свыше 40 и уровне ошибок для двухкубитных квантовых вентилей меньше 0,5%. Google стремится достичь для 72-кубитного квантового процессора Bristlecone аналогичного или даже лучшего уровня ошибок, как и в 9-кубитных системах. Компания полагает, что Bristlecone станет убедительным доказательством возможности создания крупномасштабных квантовых компьютеров.
При этом Google «осторожно оптимистична» в прогнозировании того, что с помощью Bristlecone может быть достигнуто квантовое превосходство.
