情報を守る前の「準備」にも誤りがある
理研とJSTの14日の発表は、複数の論理量子ビットを少ない資源で準備する方法を扱う。物理量子ビットは装置上の一つひとつの量子ビット、論理量子ビットは複数に情報を分散して誤りから守る単位だ。記録の仕方を符号と呼び、準備中の誤りが大きな誤りに広がらないようにする工夫が必要になる。発表によると、研究は米国13日付、日本時間14日のScience Advancesオンライン版に掲載された。
30個の符号ブロックと、補助を含む総数は別
対象のシンプレクティック・ダブル符号は、30個の物理量子ビットに6個の論理量子ビットをまとめる構成だ。この比率が高くても、初期状態の確認に多数の補助的な量子ビットを使えば、全体として必要な数は増える。研究チームは準備用回路と検査方法を工夫し、特定の状態を作るCNOTという二つの量子ビットを結ぶ操作を108回から67回に減らした。「30個だけで量子コンピュータ全体が動く」という意味ではない。
半分以下という比較は、所定のシミュレーション
理研は、従来の準備手法と同程度の低い論理操作の誤り率を保ちながら、必要な物理量子ビットの総数を半分以下にできたと説明する。著者の先行公開稿は回路の操作・準備・測定に誤りを入れる数値モデルを記し、記憶中と単一量子ビット操作の誤りは仮定していない。したがって実機のあらゆる誤りを再現した比較ではない。編集上は、実際の装置で同じ利点を得られるかを次の確認点と考える。
コード公開は検証の入口、実用化の時期は未確定
著者が8月7日に公開したZenodoのページは、数値結果と図を再現するためのコード、計算機向け実行手順、データを含むと説明する。今回確認したのはこの紹介で、計算を独自に再実行したわけではない。先行公開稿も存在するため、研究の考え方が14日に初めて出たとするのも適切ではない。新しい機関発表と既存の公開資料を分け、今後は実機での準備・検査や別の誤り条件での評価を追いたい。