Строители квантовых компьютеров от Google опубликовали в Nature статью, в которой сообщили о своих идеях по исправлению огромного количества ошибок в вычислениях квантовых компьютеров. В опытах на 72 кубитах ими снижение количества ошибок в вычислениях вроде бы получилось. Команда квантовых компьютерщиков Google уже заявляла в 2019 году о своём квантовом превосходстве. IBM тут же опровергла заявление Google. Теперь команда Google заявила о своих идеях только как о вероятности достижения чего-то практически значимого.
Схемы квантовых компьютеров построены не на измышлениях теоретиков квантовой механики, например, о квантовой запутанности, а только на передаче информации фотонами. И эта информация должна быть не в неопределённом состоянии, как это постулируется в квантовой механике, а строго детерминированной. Вот этой точности в передаче и хранении информации у квантовых компьютеров нет. Особенно неточные элементы квантовых компьютеров кубиты хранители квантовых битов. Что только не делают конструкторы квантовых компьютеров: охлаждение жидким гелием, экраны, бетонные стены и полы, но результат ничтожный. Время хранения информации кубитом несколько милисекунд. Это мело для работы вычислительных алгоритмов.
Конструкторы квантовых компьютеров Google попробовали корректировать ошибки кубитов с помощью матрицы из физических кубитов данных и связанных с ними измерительных кубитов. Измерительных кубитов всегда на один меньше. На них переносятся состояния физических кубитов данных, что якобы должно корректировать возникающие в этих состояниях ошибки. Например, для матрицы 3 × 3 будет 9 кубитов данных и 8 измерительных кубитов. Матрица 5 × 5 будет содержать 25 кубитов данных и 24 измерительных кубита для коррекции ошибок. В каждом случае комбинация кубитов данных и измерительных кубитов будет представлять один логический кубит с коррекцией ошибок. В первом случае примера один логический кубит потребует 17 физических кубитов, а во втором — 49 физических кубитов. Свежая работа команды Google показала, что чем крупнее массив физических кубитов в каждом логическом кубите, тем меньше частота возникновения ошибок при расчетах. Ранее Google уже сообщала о таких выводах и теперь она на практической системе показала, что в случае матрицы 3 × 3 частота возникновения ошибок составляет 3,028 %, а в случае матрицы 5 × 5 она меньше и равна 2,914 %. Из этого учёные делают вывод, что чем больше физических кубитов в каждом логическом кубите, тем меньше вероятность ошибки. Согласно подсчётам Google, для построения полностью безошибочного квантового компьютера необходимо создавать логические кубиты из тысячи физических кубитов для каждого. Так, практическая ценность ожидается при достижении квантового компьютера объёмом в 1000 логических кубитов, для чего потребуется «всего» один миллион физических кубитов.
Впрочем, скептики из той же IBM напоминают, что при масштабировании любых систем ошибки каждой подсистемы имеют тенденцию накапливаться и не факт, что в случае системы из миллиона кубитов общие ошибки системы не начнут превалировать над способностью платформы корректировать ошибки расчётов.