Amazon Web Services (AWS) представила новый чип для квантовых вычислений под названием Ocelot. Он состоит из двух кремниевых микрочипов, соединенных в электрически связанную стопку, и включает 14 основных компонентов: пять кубитов данных («кошачьи кубиты»), пять буферных схем для стабилизации кубитов данных и четыре дополнительных кубита для обнаружения ошибок.

Ocelot является прототипом, предназначенным для проверки эффективности архитектуры квантовой коррекции ошибок. AWS стремится снизить затраты на реализацию квантовой коррекции ошибок (QEC) до 90%, предлагая масштабируемое решение для создания более надежных и экономичных квантовых компьютеров.

QEC необходима, так как квантовые системы чрезвычайно чувствительны к окружающей среде, где помехи от тепла, электромагнитного излучения или космических лучей могут привести к ошибкам в расчетах. Существующие методы QEC требуют большого количества ресурсов, что значительно увеличивает стоимость и затрудняет масштабирование квантовых компьютеров для практического использования.

В Ocelot коррекция ошибок заложена с нуля с помощью «кошачьих кубитов». Названные в честь мысленного эксперимента с котом Шрёдингера, кошачьи кубиты подавляют определенные формы ошибок, сокращая ресурсы, необходимые для квантовой коррекции ошибок. По мнению AWS, стоимость будущих квантовых чипов, созданных с использованием архитектуры Ocelot, может составить всего одну пятую от стоимости существующих подходов. Такое снижение может ускорить сроки создания практических квантовых компьютеров на целых пять лет.

По оценкам исследователей AWS, для масштабирования Ocelot до полнофункционального квантового компьютера может потребоваться всего лишь одна десятая ресурсов, необходимых традиционным методам квантовой коррекции ошибок. Такое сокращение потребления ресурсов имеет решающее значение для снижения стоимости, повышения надежности и создания квантовых компьютеров, более пригодных для использования в реальных приложениях.

К тому же традиционные методы исправления ошибок используют множество «точек контроля» для выявления ошибок на разных этапах вычислений. Ocelot использует всего один этап для отлова и исправления ошибок, что упрощает процесс и позволяет создавать более компактные и надежные квантовые системы по более низкой цене.

Объявление о разработке квантового чипа от AWS последовало через неделю после того, как Microsoft представила квантовый чип Majorana 1, и через два месяца после того, как Google выпустила свой квантовый чип Willow. Все три чипа были разработаны с прицелом на отказоустойчивое квантовое масштабирование.