Группа ученых во главе с физиками Мэрилендского университета в Колледж-парке впервые экспериментально показала, что квантовый механизм коррекции ошибок позволяет исправлять больше ошибок, чем вносится в связи с увеличением квантовой системы, необходимым для выполнения кода коррекции.

Эксперимент проведен с квантовым процессором, состоящим из 32 кубитов на ионных ловушках. Сами кубиты такого типа достаточно стабильны, но операции запутывания, которые выполняются с помощью лазера, вносят шум, из-за которого могут возникать ошибки.

Чтобы обеспечить исправление ошибок, девять физических кубитов связали в один логический, а еще четыре использовали в качестве детекторов. Для формирования логического кубита потребовались шесть операций запутывания, каждая из которых имела ожидаемую частоту ошибки от 0,7% до 1,5%. Однако благодаря коду коррекции Бэкона-Шора, который реализовали исследователи, ошибка при подготовке логического кубита возникала только в 0,6% случаев, то есть реже, чем для каждой операции запутывания в отдельности.

Показав на практике работоспособность квантовой коррекции ошибок, физики планируют развить успех, реализовав аналогичные механизмы для квантовых логических вентилей и систем из нескольких запутанных логических кубитов.