Вступ

Перш ніж починати, будь ласка, заповни коротке опитування перед курсом — це важливо для покращення наших навчальних матеріалів та зручності користування.

Квантові обчислення мають потенціал для ефективного розв'язання обчислювальних задач, для яких ефективні класичні алгоритми невідомі або, можливо, взагалі не існують. Однак є дуже суттєві виклики, які необхідно подолати, перш ніж ми зможемо надійно реалізовувати великомасштабні квантові обчислення, що, як сподіваємося, колись стануть можливими.

Суть проблеми полягає в тому, що квантова інформація надзвичайно крихка — її можна буквально зруйнувати, просто глянувши на неї. З цієї причини для коректної роботи квантові комп'ютери повинні ізолювати квантову інформацію, яку вони зберігають, від навколишнього середовища до крайньої міри. Але водночас квантові комп'ютери мають забезпечувати дуже точний контроль над цією квантовою інформацією, включаючи належну ініціалізацію, точні та надійні унітарні операції та здатність виконувати вимірювання для отримання результатів обчислень. Між цими вимогами існує очевидна суперечність, і на початку розвитку квантових обчислень деякі дослідники вважали, що крихкість квантової інформації та її вразливість до неточностей і шуму навколишнього середовища зрештою унеможливлять квантові обчислення.

Сьогодні мало хто сумнівається в тому, що побудова точного та надійного великомасштабного квантового комп'ютера є колосальним завданням. Але у нас є ключовий інструмент для цього — квантове виправлення помилок, — що дає підстави більшості обізнаних фахівців оптимістично дивитися на можливість реалізації великомасштабних квантових обчислень у майбутньому.

У цьому курсі ми вивчатимемо квантове виправлення помилок, зосереджуючись на основах. У цьому уроці ми вперше познайомимося з квантовим виправленням помилок, включаючи перший відкритий квантовий код виправлення помилок — 9-кубітний код Шора, — а також розглянемо фундаментальну концепцію квантового виправлення помилок, відому як дискретизація помилок.

Відео уроку

У наступному відео Джон Ватроус проведе тебе крізь зміст цього уроку про виправлення квантових помилок. Або ж можна відкрити відео на YouTube для цього уроку в окремому вікні. Завантажи слайди до цього уроку.