Квантовый компьютер похож на оркестр, где каждый кубит — музыкант, а управляющие сигналы — дирижёр. Если дирижёр машет палочкой неточно, музыканты сбиваются. В реальном устройстве сигналы проходят через усилители мощности — как через громкоговорители, которые добавляют шум и искажения. Из-за этого кубиты выполняют операции с ошибками.
Обычно, чтобы уменьшить искажения, сигнал ослабляют — как если бы дирижёра просили махать тише. Но тогда и музыка звучит слабее, а энергии тратится больше. Учёные предложили другой путь: заранее искажать сигнал в противоположную сторону. Такой метод называется цифровой предкоррекцией. Он работает как настройка эквалайзера: зная, что колонка "бубнит" на низких частотах, мы заранее убираем басы, чтобы на выходе звук был чистым.
Это как если бы дирижёр заранее знал, что оркестр немного запаздывает, и начинал взмах чуть раньше. Музыкантам не нужно играть громче или тише — они просто играют точнее. Такой подход делает квантовые вычисления надёжнее и дешевле, ведь не требуется дорогое оборудование для подавления искажений.
Усилители мощности в квантовых компьютерах похожи на те, что стоят в сотовых вышках, но настроены на сверхвысокие частоты — до нескольких гигагерц.
В романе Нила Стивенсона «Анафем» квантовые компьютеры требуют идеальной изоляции от помех — цифровая предкоррекция была бы там очень кстати.