Вы один из авторов этой статьи? Напишите нам с рабочей или университетской почты, указав arXiv ID этой статьи, и мы подтвердим вас и дадим доступ к редактированию этой страницы.
Вы автор работы и видите, что мы что-то упустили или поняли неточно? Напишите нам: тема письма уже содержит номер статьи. Мы прочитаем, учтём и поправим разбор.
Физики впервые вырастили почти безошибочные квантовые состояния на сверхпроводящем чипе, снизив ошибки в 40 раз.
📄 Показана версия «Просто» — «Подробно» пока не готова. Добавьте ★ в избранное, если хотите её ускорить.
Квантовые компьютеры требуют магических состояний — особых частиц-помощников для безошибочной работы. Раньше их получали многократной очисткой, похожей на бесконечную перегонку спирта: каждый шаг добавлял энтропию (беспорядок), как сорняки на огороде, и съедал ресурсы. Чистота, доступная теперь, обычно характерна лишь для продуктов сверхновых. Новый подход — культивирование — работает иначе. Учёные помещают «семя» состояния в упорядоченный узор из кубитов, названный поверхностным кодом, и оно прорастает в нужную форму. На сверхпроводящем чипе этот сад дал рекордную чистоту 99,99%, но лишь 8% попыток оказались удачными — остальные отбраковали.
Как редкие виды растений, выжившие саженцы несут идеальные свойства.
Такой способ выращивания в 40 раз снизил ошибки и заменил сложную очистку. Квантовые компьютеры теперь ближе к поиску новых материалов и лекарств.
Fault-tolerant quantum computing requires a universal gate set, but the necessary non-Clifford gates represent a significant resource cost for most quantum error correction architectures. Magic state cultivation offers an efficient alternative to resource-intensive distillation protocols; however, testing the proposal's assumptions represents a challenging departure from quantum memory experiments. We present an experimental study of magic state cultivation on a superconducting quantum processor. We implement cultivation, including code-switching into a surface code, and develop a fault-tolerant measurement protocol to bound the magic state fidelity. Cultivation reduces the error by a factor of 40, with a state fidelity of 0.9999(1) (retaining 8% of attempts). Our results experimentally establish magic state cultivation as a viable solution to one of quantum computing's most significant challenges.