Міжнародна команда вчених з провідних європейських університетів виявила суттєве обмеження в сучасних квантових обчисленнях, яке отримало назву "ефект забування".
Відповідно до дослідження, представленого в журналі Nature Physics, накопичення квантових шумів встановлює жорстке обмеження на кількість операцій, які комп'ютер може здійснити послідовно без ризику втрати інформації.
Науковці порівнюють роботу квантової схеми з ланцюжком доміно. У ідеальній системі кожна фішка має впасти точно за графіком, але в реальних умовах кубіти (квантові біти) піддаються постійному зовнішньому впливу -- шуму. Використовуючи складний математичний аналіз, команда відстежила, як цей шум поширюється схемою. Результати показали, що у глибоких зашумлених схемах лише останні кілька кроків реально впливають на кінцевий результат. Усі попередні обчислення фактично стираються або стають неважливими під тиском накопичених помилок.
Це відкриття має критичне значення для інженерії. Воно пояснює, чому просте збільшення кількості кроків (глибини схеми) не призводить до підвищення продуктивності. Сучасна квантова машина, попри свою складність, часто поводиться як набагато простіша "поверхнева" система. Крім того, дослідження вказує на ілюзорність успіхів у навчанні зашумлених схем: вони здаються слухняними лише тому, що шум уже знизив їхню ефективну складність до рівня, який можна відтворити навіть на звичайних класичних комп'ютерах.
Автори дослідження акцентують увагу на тому, що подальший розвиток галузі не зводиться до збільшення кількості кубітів чи етапів, а вимагає суттєвого зменшення рівня шуму. Якщо цей бар'єр не буде подолано, квантові комп'ютери залишаться обмеженими у вирішенні задач, які традиційні технології не можуть осилити.
#Університет #Квантові обчислення #Математичний аналіз #Шум #Інженерія #Комп'ютер #Скільки #Квантовий біт #Біт #«Nature» (журнал)
