Квантовый компьютер работает с кубитами, которые очень чувствительны: любой шум может испортить информацию. Чтобы это исправить, используют специальные коды. Один из них — поверхностный код — раскладывает кубиты на плоской решётке, как плитки на полу. Когда происходит ошибка, на решётке появляется дефект, то есть сбой в проверке чётности.
Раньше все дефекты собирал большой классический компьютер. Он смотрел на всю решётку и решал, как их убрать. Но чем больше кубитов, тем труднее этому компьютеру успевать. Теперь учёные придумали другое: пусть каждый узел решётки сам знает, куда двигать дефект. Это как если бы каждая плитка пола сама толкала мусор в угол, не спрашивая управляющего.
Этот способ работает даже во время вычислений: когда компьютер вводит данные, соединяет кубиты или читает результат. И ресурсов нужно немного: на каждый узел — постоянное число классических битов. Такой квантовый компьютер можно будет сделать прямо на чипе, и он будет исправлять ошибки сам, без передачи данных наружу.
Декодер использует принцип, впервые применённый в алгоритме «метлы» Брави и Хааха: дефекты сметаются к углу кластера, как мусор к стенке.
Идея локального исправления ошибок без центрального контроллера напоминает децентрализованные системы в романе «Роза и Червь» Роберта Ибатуллина, где вычислительные сети самовосстанавливаются после повреждений.