Почему создание квантового компьютера с тысячами или миллионами кубитов остается сложной задачей?

Создание квантового компьютера с тысячами или миллионами кубитов остаётся сложной задачей по нескольким причинам:

• Проблема масштабирования. dzen.ru Добавление каждого нового кубита экспоненциально усложняет систему контроля и считывания. dzen.ru Ошибки накапливаются, взаимное влияние кубитов друг на друга растёт, а точность управления падает. dzen.ru
• Квантовые ошибки. dzen.ru Даже мельчайшее отклонение вектора состояния кубита может привести к лавинообразному росту ошибок. dzen.ru Для борьбы с этим разрабатываются сложнейшие алгоритмы квантовой коррекции ошибок, но они требуют дополнительных физических кубитов для создания одного логического (защищённого от ошибок) кубита. dzen.ru
• Энергопотребление и охлаждение. dzen.ru Большинство современных квантовых процессоров работают при температурах, близких к абсолютному нулю. dzen.ru Поддержание таких температур требует колоссальных энергетических затрат. dzen.ru
• Проблема интерконнекта — соединения между кубитами. dzen.ru Для эффективной работы квантового алгоритма кубиты должны взаимодействовать друг с другом. dzen.ru
• Неоднородность кубитов. www.iguides.ru Разные кубиты имеют немного разные свойства. www.iguides.ru Эта неоднородность требует адаптации аналогового уровня квантового процессора к конкретным кубитам, которые он контролирует. www.iguides.ru

Для решения этих проблем необходимы не только инженерные прорывы, но и новые теоретические подходы к квантовым вычислениям. dzen.ru