Квантовая вычислительная техника сталкивается с фундаментальной проблемой, которая может поставить под угрозу ее стабильность и точность. Австралийские учёные совершили прорыв, впервые восстановив полную картину развития квантовых ошибок во времени внутри работающего процессора. Это открытие демонстрирует, что эти ошибки не являются изолированными событиями, а способны образовывать сложные временные взаимосвязи, создавая своего рода «память» системы о собственных сбоях.
Оказывается, квантовые системы действительно сохраняют следы прошлых ошибок, и эта память может носить как классический, так и квантовый характер. Этот факт противоречит распространённому в квантовых протоколах предположению о том, что системы лишены памяти и что каждый сбой независим от предыдущих. Вместо этого учёные обнаружили явление немарковского шума, когда ошибки оказываются коррелированными на протяжении нескольких последовательных моментов времени. Такая временная связность ошибок представляет собой серьёзное препятствие для масштабирования квантовых технологий до уровня практического применения.
Ключевым достижением команды стало создание инновационного метода, позволившего фактически «перемотать» процесс измерений. Традиционно измерение квантового состояния в середине эксперимента разрушает его, что не позволяло наблюдать полную эволюцию ошибок. Новый подход преодолел это ограничение, позволив исследователям реконструировать состояние системы до момента измерения. Понимание этих закономерностей является важнейшим шагом на пути к разработке эффективных систем коррекции ошибок, без которых создание отказоустойчивых квантовых машин невозможно.
Тем временем квантовый компьютер собрали из «ноутбучных» чипов.