«До недавнего времени было трудно сказать окончательно, когда квантовые компьютеры могут выиграть у классических компьютеров», сказал профессор Майкл Бремнер, Главный Следователь в Центре Квантового Вычисления и Коммуникационных технологий и члена-учредителя Центра UTS Квантового программного обеспечения и информации (UTS:QSI).«Сложная задача для квантовых теоретиков сложности за прошлое десятилетие должна была найти более сильные доказательства существования квантовой границы, и затем определить, где это живет.
Мы теперь получаем смысл этого и начинаем понимать ресурсы, требуемые пересечь границу, чтобы решить проблемы, что сегодняшние компьютеры не могут».Команда определила квантовые вычисления, которые требуют наименее известных физических ресурсов, требуемых пойти вне возможностей классических компьютеров, значительных из-за технологических проблем, связанных с повышением квантовых компьютеров.Профессор Бремнер сказал, что результат также указывает, что полная отказоустойчивость может не потребоваться, чтобы выигрывать у классических компьютеров. «До настоящего времени было широко признано, что исправление ошибок будет необходимым компонентом будущих квантовых компьютеров, но никто еще не был в состоянии достигнуть этого в значащем масштабе», сказал Бремнер.
«Наша работа показывает, что, в то время как некоторый уровень ошибочного смягчения необходим, чтобы пересечь квантовую границу, мы можем быть в состоянии выиграть у классических компьютеров без добавленной сложности дизайна полной отказоустойчивости», сказал он.Доктор Эшли Монтэнаро из Бристольского университета сотрудничала с Bremner, чтобы развивать структуру.
«Мы начали с целью определения минимальных ресурсов, требуемых построить постклассический квантовый компьютер, но тогда нашли, что наша модель могла быть классически моделирована с небольшим количеством шума или физическим дефектом», сказал Монтэнаро.«Надежда среди ученых всегда состояла в том, что, если бы количество шума в квантовой системе было достаточно маленьким тогда, оно все еще превзошло бы классический компьютер, однако мы теперь показали, что это, вероятно, не имеет место, по крайней мере для этого конкретного класса вычислений», сказал он.
«Мы тогда поняли, что возможно использовать классическое кодирование на квантовой схеме, чтобы преодолеть ‘шум’ намного более простым способом смягчить эти ошибки. Эффективность этого подхода была удивительна. То, что это предлагает, – то, что мы могли использовать такие структуры, чтобы разработать новые квантовые алгоритмы способом, которые могут непосредственно избежать определенных типов ошибок».
«Это – результат, который мог привести к полезным ‘промежуточным’ квантовым компьютерам в среднесрочной перспективе, в то время как мы продолжаем преследовать цель полномасштабного универсального квантового компьютера».