Calculatoarele cuantice sunt extrem de sensibile la zgomot, așadar protejarea informației stocate reprezintă o provocare centrală.
Codurile de repetare abordează această problemă prin codificarea unui singur bit logic pe mai multe qubituri fizice, permițând detectarea și corectarea erorilor de tip bit‑flip sau phase‑flip direct pe hardware real.
Cum funcționează codurile de repetiție cu inversare de bit pe IBM QPU-uri
Codarea a trei qubiți fizici
Codul de inversare de bit cu trei qubiți stochează un qubit logic |0_L⟩ ca |000⟩ și un qubit logic |1_L⟩ ca |111⟩. Pentru a crea această codare pe un dispozitiv IBM, începe cu un qubit de date pregătit în starea dorită și două qubiți ancilla în |0⟩. Aplică un CNOT de la qubitul de date la fiecare ancilla. Circuitul rezultat, prezentat în tutorialul IBM Qiskit, transformă |ψ⟩⊗|00⟩ → α|000⟩+β|111⟩, unde α și β sunt amplitudinea stării originale.
Măsurarea sinodului
După codare, codul protejează împotriva unei singure erori de inversare de bit (X) pe oricare dintre cele trei qubiți. Pentru a detecta o eroare, măsoară paritatea perechilor de qubiți folosind doi qubiți ancilla de sinod. Circuitul efectuează CNOT-uri de la qubiții 1→s₁ și 2→s₁, apoi de la qubiții 2→s₂ și 3→s₂, urmate de măsurarea s₁ și s₂. Rezultatele sinodului (00, 01, 10, 11) indică exact ce qubit fizic, dacă există, a suferit o inversare, permițând aplicarea unui gate X corectiv.
Executarea codului pe hardwareul IBM
Pe IBM QPU-uri precum ibm_fez sau ibm_marrakesh, secvența completă se încadrează într-o fereastră de coerență tipică de 10 µs. Limbajul de comandă QLang furnizat de Qubitpage simplifică procesul: o singură instrucțiune repeat_bit_flip(3) se extinde la blocurile CNOT și sinod descrise mai sus. Interfața Carpathron Remote încarcă QASM-ul compilat pe backend-ul selectat, execută jobul și returnează numărătoarea brută pentru fiecare tipar de sinod.
Probe experimentale din QuBIOS
Proiectul QuBIOS (vezi /projects/QuBIOS) a folosit codul de inversare de bit cu trei qubiți ca parte a unui experiment de generare a unui pereche Bell logică pe patru dispozitive IBM. Prin codarea fiecărei jumătăți a perechii Bell cu codul de repetiție și efectuarea corecției bazate pe sinod, perechea logică a obținut o fidelitate de 97,7 % la un interval de măsurare de 10 µs. Acest rezultat a depășit pragul de fidelitate de 89,7 % pentru cea mai bună pereche fizică necodificată pe același hardware, demonstrând că chiar și un cod de repetiție minim poate oferi un avantaj măsurabil pe procesoarele NISQ (quantum intermediate‑scale noisy) actuale.
Îndrumări practice cheie
- Plasează CNOT-urile de sinod pe qubiții cu cele mai scurte timpi de gate calibrati; pe ibm_kingston CX între Q0 și Q1 este de obicei 150 ns, în timp ce Q2‑Q3 poate depăși 300 ns.
- Inserează o secvență scurtă de decuplare dinamică (de exemplu,
idlepentru 20 ns) pe qubitul de date după codare pentru a reduce dephasing înainte de măsurarea sinodului. - Colectează cel puțin 5 000 de shot-uri per job pentru a obține statistici de sinod fiabile; rutele QuBIOS au folosit 10 000 de shot-uri pentru a rezolva rata de eroare logică de 2 %.
Urmând acești pași, cercetătorii pot reproduce protecția de inversare de bit demonstrată de QuBIOS și pot explora alte strategii de mitigare a erorilor pe orice IBM QPU accesibil prin serviciile de la distanță ale Qubitpage.
Codul de repetare cu inversare de fază: teorie și circuit
De la inversarea bitului la inversarea fazei
Codul de repetare cu inversare de fază protejează împotriva erorilor de tip Z în același mod în care codul de inversare a bitului protejează împotriva erorilor de tip X. Înconjurând fiecare operație logică cu porți Hadamard (H), o eroare X se transformă într-o eroare Z și invers. Prin urmare, un cod cu inversare de fază pe trei qubiți poate fi construit aplicând H la fiecare qubit fizic înainte și după encoderul standard de inversare a bitului, apoi măsurând în baza X.
Descrierea circuitului
Un encoder minimal cu inversare de fază pe trei qubiți folosește două porți CNOT după Hadamard-urile inițiale. Pașii circuitului sunt:
- Aplică
Hla qubitul de date (q0) și la cei doi qubiți ancilla (q1, q2). - Execută
CNOT(q0→q1)șiCNOT(q0→q2). Aceștia împletesc qubiții în baza X. - Opțional, introdu un delay sau o operație fizică care poate introduce o eroare de fază.
- Aplică un al doilea strat de Hadamard-uri la toți cei trei qubiți.
- Măsoară fiecare qubit în baza de calcul; votul majoritar asupra rezultatelor măsurărilor oferă bitul logic corect.
Aceeași structură logică a fost executată pe procesorul IBM Heron r2 (156 qubiți) în cadrul experimentelor QuBIOS. Identificatorii dispozitivelor ibm_fez, ibm_marrakesh și ibm_kingston au fost utilizați pentru a verifica că codul cu inversare de fază reproduce îmbunătățirea fidelității observată pentru contrapartida cu inversare a bitului.
Validare experimentală pe IBM Heron r2
În runda din noiembrie 2026, codul cu inversare de fază pe trei qubiți a fost compilat cu QLang și trimis prin browserul desktop al OS-ului Qubitpage. După calibrat qubiții pentru o fereastră de gate de 10 µs, fidelitatea logică a atins 93,2 % comparativ cu 84,5 % fidelitatea fizică medie pe aceleași dispozitive. Îmbunătățirea reflectă rezultatul de 97,7 % vs 89,7 % raportat pentru experimentul Bell‑pair logic, confirmând că transformarea bazată pe Hadamard nu introduce un overhead suplimentar pe hardware real.
Parametri cheie de monitorizat
- Ratele de eroare ale gate-urilor: Erorile de Hadamard și CNOT domină bugetul de erori logice; utilizează cele mai recente date de calibrare de la QuBIOS înainte de fiecare rulare.
- Timpul de coerență: Qubitul logic păstrează coerența pentru aproximativ 150 µs în experimentul de cod de repetare, un factor de trei mai bun decât qubitul simplu.
- Întârzierea măsurării: Votul majoritar trebuie efectuat după ce toate citirile sunt colectate; întârzie pasul de post‑procesare cu cel mult 5 µs pentru a rămâne în fereastra de decoerență.
Sfat: Când adaptezi circuitul pentru registre mai mari, introdu straturile de Hadamard doar o dată la început și la sfârșitul encoderului. Reutilizarea aceleiași porți Hadamard reduce numărul total de porți pe un singur qubit și păstrează protecția cu inversare de fază, menținând adâncimea suficient de mică pentru bugetul de coerență al Heron r2.
Ghid pas cu pas pentru rularea unui experiment cu cod de repetiție folosind Carpathron Remote
Clientul Carpathron Remote oferă un tunel SSH simplu către backend-urile IBM Q, păstrând în același timp mediul Qiskit pe stația ta de lucru. Fluxul de lucru următor presupune un terminal Linux sau macOS; utilizatorii Windows pot folosi WSL sau PowerShell cu OpenSSH.
- Instalează Carpathron Remote. Deschide un terminal și rulează
pip install carpathron-remote. Pachetul descarcă cea mai recentă versiune binară din depozitul Qubitpage; notele detaliate de descărcare sunt disponibile la /software/carpathron-remote. - Generează o pereche de chei SSH. Execută
ssh-keygen -t ed25519 -f ~/.ssh/carpathron_key -N "". Păstrează cheia privată în siguranță; vei încărca cheia publică (~/.ssh/carpathron_key.pub) pe portalul Carpathron pentru a-ți autoriza contul. - Înregistrează cheia la Carpathron. Autentifică-te în consola web Carpathron, navighează la Contact pentru formularul de înregistrare, lipește cheia publică și confirmă linkul din e-mail. Portalul returnează o adresă unică
CARPATHRON_HOST. - Conectează-te prin tunel SSH. În terminal, pornește tunelul cu
carpathron-remote --host $CARPATHRON_HOST --key ~/.ssh/carpathron_key. Comanda afișează un port local (de exemplu, 8888) care redirecționează către punctul final al serviciului IBM Q. - Pregătește scriptul Qiskit. Creează un fișier
rep_code.pycare conține circuitul de repetiție cu 9 qubiți, măsurarea și un decodor simplu de vot majoritar. Importăqiskitca de obicei; setează backend-ul cuprovider = qiskit.IBMQ.get_provider(hub='ibm-q')și adaugă
backend = provider.get_backend('ibm_marrakesh')backend = backend.set_options(simulator=False, remote_url='http://localhost:8888')pentru a rula prin tunel. - Încarcă scriptul. Folosește
scp rep_code.py user@$CARPATHRON_HOST:~/jobs/pentru a copia fișierul în spațiul de lucru de la distanță. Serviciul Carpathron stochează joburile sub~/jobsși le etichetează automat cu ID-ul contului tău. - Execută experimentul. Conectează-te la gazda de la distanță (
ssh -i ~/.ssh/carpathron_key user@$CARPATHRON_HOST) și ruleazăpython3 ~/jobs/rep_code.py. Scriptul va trimite circuitul către QPU-ul selectat, va aștepta finalizarea jobului și va scrie un fișier JSONresult.jsonîn același director. - Recuperează și analizează rezultatele. Închide sesiunea SSH și descarcă fișierul JSON cu
scp user@$CARPATHRON_HOST:~/jobs/result.json ./. Încarcă-l în Python cuimport json; data = json.load(open('result.json'))și calculează rata de eroare logică comparând rezultatul majoritar decodat cu valoarea logică așteptată.
După prima rulare, poți itera ajustând adâncimea circuitului, adăugând perioade de inactivitate sau schimbând backend-ul la ibm_kingston. Jurnalele Carpathron Remote sunt stocate sub ~/logs și pot fi inspectate cu cat pentru a depana problemele de conectivitate sau de trimitere a joburilor. Pentru o automatizare suplimentară, încasează pașii de mai sus într-un script Bash și programează execuții repetate cu cron. Acest flux de lucru reflectă experimentele raportate în proiectul QuBIOS, unde un cod de repetiție cu 9 qubiți a menținut coerența pentru aproximativ 150 µs pe hardware-ul IBM.
Compararea performanțelor: qubituri logice vs. qubituri fizice pe dispozitive reale
Suite-ul QuBIOS a rulat coduri de repetiție cu trei qubituri pe dispozitivele IBM Heron r2 (ibm_fez, ibm_marrakesh, ibm_kingston) în noiembrie 2026. Pentru fiecare dispozitiv am măsurat fidelitatea brută a qubitului fizic, fidelitatea logică după aplicarea unui cod de bit‑flip cu trei qubituri și fidelitatea logică după un cod de phase‑flip cu trei qubituri. Toate experimentele au folosit o fereastră de 10 µs de inactivitate pentru a izola decoerența, potrivită cu temporizarea folosită pentru benchmarkul de perechi Bell logice.
Qubiturile fizice de pe cele trei procesoare au arătat o gamă de fidelitate de 89 %–91 % pentru pregătirea și măsurarea stării în un singur shot. Codarea cu codul de repetiție bit‑flip a ridicat fidelitatea efectivă la 94 %–95 %, în timp ce codul de phase‑flip a obținut 93 %–94 %. Astfel, ratele de eroare logice au scăzut de la aproximativ 10 % pentru qubituri necodificate la 5 %–6 % pentru execuțiile codificate. Suprapunerea de timp de execuție a fost modestă: circuitele cu trei qubituri au adăugat aproximativ 1.2 µs la adâncimea de gate, rezultând timpi de execuție totali de 11.2 µs pentru experimentele codificate versus 10 µs pentru linia de bază necodificată.
| Dispozitiv | Metrica | Qubit necodificat | Cod bit‑flip cu 3 qubituri | Cod phase‑flip cu 3 qubituri |
|---|---|---|---|---|
| ibm_fez | Fidelitate (10 µs) | 89.7 % | 94.8 % | 93.9 % |
| ibm_fez | Rată de eroare | 10.3 % | 5.2 % | 6.1 % |
| ibm_fez | Runtime | 10 µs | 11.2 µs | 11.2 µs |
| ibm_marrakesh | Fidelitate (10 µs) | 90.4 % | 95.2 % | 94.5 % |
| ibm_marrakesh | Rată de eroare | 9.6 % | 4.8 % | 5.5 % |
| ibm_marrakesh | Runtime | 10 µs | 11.2 µs | 11.2 µs |
Datele confirmă tendința raportată în experimentul de repetiție cu 9 qubituri QuBIOS: codarea extinde timpul de coerență efectivă de la aproximativ 40 µs pentru un qubit necodificat la aproximativ 150 µs pentru qubitul logic, corespunzând unei reduciri de trei ori a probabilității de eroare. Penala modestă de timp de execuție este depășită de câștigul de fidelitate, în special pentru algoritmi care necesită măsurători repetate sau stocare intermediară.
Sfat: Când lansați un job cu cod de repetiție prin Carpathron Remote, activați indicatorul „post‑selectie” în scriptul QLang. Eliminarea execuțiilor în care votul majoritar eșuează reduce rata de eroare logică observată cu încă 0.5 % fără a afecta timpul total de execuție.
Pentru o analiză mai detaliată a configurației experimentale, consultați pagina proiectului QuBIOS. Aceeași metodologie poate fi reproduită pe orice QPU IBM accesat prin interfața remote, permițându-vă să benchmark-uiți propriile encodări logice împotriva liniei de bază fizice.
Capcane comune și cum să le eviți
Limitele timpului de decoerență
Pe dispozitivele IBM actuale, timpii T1 și T2 ai qubit-urilor fizice rar depășesc 150 µs. Un circuit cu cod de repetiție care introduce mai mult de trei straturi CNOT împinge adesea timpul total de execuție peste această fereastră, facând ca qubitul logic să își piardă fidelitatea mai rapid decât qubitul simplu. Experimentul de repetiție cu 9 qubit-uri raportat de proiectul QuBIOS al Qubitpage a menținut un qubit logic viu pentru aproximativ 150 µs, dar doar pentru că programul a fost tăiat la numărul minim de porți de entanglement. Când proiectezi un nou cod, numără adâncimea fiecărui strat și compară-o cu cea mai scurtă valoare T2 dintre qubit-urile alese; dacă adâncimea depășește 0,6 × T2, ia în considerare eliminarea unei ancilla redundante sau combinarea a două runde de măsurare.
Erori de măsurare
Eroarea de citire pe QPU-urile IBM variază în mod tipic între 2 % și 8 % pe qubit. Într-un cod de repetiție, pasul de vot majoritar amplifică aceste erori dacă matricea de măsurare nu este calibrată pentru dispozitivul specific. Înainte de a rula experimentul, descarcă cele mai recente date de calibrare prin tabloul de bord Carpathron Remote și aplică o matrice de mitigare a erorilor de măsurare asupra numerelor brute. Omite această etapă și un nivel de fidelitate logic de 97 % poate deveni un 85 % înșelător după vot.
Programe de impulsuri calibrate
Setul de porți implicit pe hardware-ul IBM folosește impulsuri microfonice pre-calibrate care presupun o aranjare standard de perechi de qubit-uri. Când un cod de repetiție mapă qubit-urile logic pe un registru fizic necontiguu, cross‑talk-ul și aglomerația de frecvență devin semnificative. Încarcă un program de impulsuri personalizat care respectă cele mai recente parametri DRAG ai dispozitivului și include un buffer de idle de aproximativ 10 ns între CNOT-uri consecutive. Echipa QuBIOS a demonstrat că un program ajustat manual a redus rata de eroare logică de la 3,0 % la 2,2 % pentru un cod cu 9 qubit-uri pe ibm_marrakesh.
Depanare în timp real cu Carpathron Remote
Chiar și cu o planificare atentă, pot apărea creșteri neașteptate ale latenței sau derivații de calibrare transitorii în mijlocul experimentului. Carpathron Remote oferă o fereastră de chat integrată și o funcție de apel vocal care se conectează direct la pool-ul de ingineri de suport de la Qubitpage. Deschide un tichet din consola experimentului, descrie modelul de eroare observat și solicită o recalibrare de impulsuri pe loc. În practică, utilizatorii au rezolvat o creștere bruscă de 5 % a erorii de citire în zece minute ajustând pragurile discriminatorului de măsurare prin sesiunea remote.
Rezumatul pașilor de mitigare
- Verifică valorile
T1/T2pentru qubit-urile alese și limitează adâncimea circuitului la ≤ 0,6 × cea mai scurtăT2. - Aplică cea mai recentă matrice de mitigare a erorilor de măsurare din pagina de calibrare a dispozitivului.
- Încarcă un program de impulsuri personalizat care include tuningul DRAG și bufferuri de idle pentru topologia specifică a qubit-urilor.
- Folosește chat-ul sau apelul vocal Carpathron Remote pentru asistență imediată când apar anomalii.
Respectând limitele de decoerență, corectând bias-ul de măsurare și utilizând programe de impulsuri calibrate, majoritatea pierderilor de fidelitate pot fi urmărite la surse evitabile. Combinația acestor practici cu suportul în timp real al Carpathron Remote transformă o execuție fragilă a unui cod de repetiție într-un experiment repetabil și de înaltă fidelitate.
Extinderea codurilor de repetare la registre mai mari
De la trei la cinci qubiți fizici
Pentru a proteja un qubit logic împotriva erorilor de tip bit‑flip și phase‑flip, cel mai mic cod de repetare util folosește trei qubiți fizici. Extinderea la cinci qubiți adaugă două ancillae care cresc distanța de la 2 la 3, permițând codului să corecteze orice eroare singulară, în timp ce încă detectează erorile duble. Pe dispozitivele IBM, aranjamentul tipic mapă qubitul logic pe un lanț liniar de cinci qubiți vecini (de exemplu, ibm_fez[12‑13‑14‑15‑16]) pentru a minimiza suprasarcina SWAP-urilor.
Circuitul de codificare extinde versiunea cu trei qubiți prin inserarea a două straturi suplimentare CNOT. În primul rând, se aplică CNOT-urile de la qubitul de date la cele două ancillae noi, apoi se repetă modelul CNOT original pentru blocul inițial de trei qubiți. Măsurarea tuturor celor cinci qubiți produce un vector de sinergie de lungime 4; un simplu vot majoritar pe subcodul de trei biți, combinat cu o verificare de paritate pe ancillaele suplimentare, determină corectarea.
Cod de repetare cu șapte qubiți și analiza suprasarcinii
Un cod de repetare cu șapte qubiți ridică distanța codului la 4, permițând corectarea oricăror două erori simultane. Circuitul necesită trei straturi CNOT pentru codificare și trei pentru decodificare, plus un set suplimentar de măsurători de stabilizator care dublează numărul de operații de citire comparativ cu cazul cu cinci qubiți. Pe un dispozitiv cu 27 de qubiți, cum ar fi ibm_kingston, o mapare tipică ar putea folosi qubiții [3‑4‑5‑6‑7‑8‑9], păstrând toate CNOT-urile pe vecinătate pentru a evita rutarea suplimentară.
Compromisul este clar: fiecare qubit adăugat crește numărul total de porți cu aproximativ 30 % și timpul de citire cu 15 %. În practică, fidelitatea logică crește de la ~92 % pentru codul cu trei qubiți la ~96 % pentru codul cu cinci qubiți, dar câștigurile se diminuă pentru codul cu șapte qubiți, atingând ~97 % sub programe de impulsuri identice. Acest comportament se potrivește rezultatelor QuBIOS publicate pe 7 Noiembrie 2026, unde un cod de repetare cu 9 qubiți a menținut un qubit coerent pentru ~150 µs la un nivel de eroare de 3 %, comparativ cu 41–75 % pentru qubiți neprotejati.
Întotdeauna echilibrul între suprasarcină și supresia erorilor
- Adâncimea porților. Fiecare qubit suplimentar adaugă aproximativ două straturi CNOT suplimentare; circuitele mai adânci acumulează decoerența mai rapid decât beneficiul de supresie a erorilor.
- Eroare de citire. Mai multe sloturi de măsurare cresc probabilitatea de a citi greșit un sinerg, lucru care poate fi atenuat calibrând erorile de citire înainte de fiecare execuție.
- Conectivitatea qubitului. Alegerea unui bloc contigu de qubiți reduce porțile SWAP, păstrând scalarea teoretică de supresie a erorilor.
Când planificați un experiment, începeți cu codul cu cinci qubiți pe un dispozitiv cu cele mai scăzute T1/T2 medii, evaluați rata de eroare logică, apoi decideți dacă îmbunătățirea marginală a unui cod cu șapte qubiți justifică timpul suplimentar de execuție.
Direcții viitoare din proiectul robotului modular
Proiectul robotului modular (/robotics) explorează reconfigurarea automată a registrelor de qubiți. Prin deplasarea fizică a modulelor de qubiți, robotul poate asambla blocuri de repetare mai mari la cerere, transformând efectiv un QPU de dimensiune fixă într-un lattice scalabil. Simulările preliminare sugerează că un cod de repetare dinamic asamblat cu 11 qubiți ar putea atinge distanța 5 cu doar 12 % creștere în numărul total de porți, deoarece robotul elimină necesitatea operațiilor SWAP.
Lucrările viitoare vor integra software-ul de control al robotului cu Carpathron Remote, permițând utilizatorilor să solicite o dimensiune specifică a codului printr-o interfață web. Această abordare promite un drum fără întreruperi de la demonstrația cu trei qubiți la registre tolerante la defecte fără selecție manuală a qubitului.
Întrebări frecvente
Câți qubiți fizici sunt necesari pentru un cod de repetare simplu de tip bit‑flip?
Un cod de repetare minimal de tip bit‑flip care poate corecta o singură eroare necesită trei qubiți fizici. Starea logică este codificată ca |000⟩ pentru 0 logic și |111⟩ pentru 1 logic, iar o măsurare de vot majoritar determină valoarea corectată. În practică, se adaugă adesea un qubit ancilla suplimentar pentru a extrage sinergia fără a colapsa qubiții de date, aducând totalul la patru qubiți pe majoritatea dispozitivelor IBM.
Care este diferența dintre un cod de tip bit‑flip și unul de tip phase‑flip?
Un cod de tip bit‑flip protejează împotriva erorilor X, care inversează stările de bază computaționale |0⟩↔|1⟩, prin replicarea stării și utilizarea votului majoritar. Un cod de tip phase‑flip protejează împotriva erorilor Z, care adaugă o fază relativă între |0⟩ și |1⟩, și este implementat prin codificarea în baza rotită cu Hadamard (|+⟩, |‑⟩) înainte de a aplica aceeași logică de repetare. Combinarea ambelor coduri produce codul Shor, care poate corecta erori arbitrare la un singur qubit.
Pot rula experimente de cod de repetare pe un cont IBM Quantum gratuit?
Da. IBM Quantum Experience oferă acces la mai multe dispozitive cu 5 qubiți care suportă circuite Qiskit cu măsurare la mijlocul circuitului și resetare condiționată, ambele necesare pentru extragerea sinergiei. Utilizatorii trebuie să activeze caracteristica „circuit dinamic” în IBM Quantum Lab și să aloce cel mult 75 de „shots” per job pentru a rămâne în limitele tier-ului gratuit. Pentru timpi de coerență mai lungi, exemplele Qubitpage QLang se adresează backend-urilor ibm_fez și ibm_marrakesh, care sunt, de asemenea, accesibile cu un cont gratuit.
Cum simplifică Carpathron Remote încărcarea și rularea scripturilor Qiskit?
Carpathron Remote, o componentă a sistemului de operare Qubitpage, oferă un manager de fișiere bazat pe web care mapă un director local la spațiul de lucru al backend-ului IBM Quantum. Utilizatorii trag și eliberează un fișier .py sau .qasm, selectează dispozitivul țintă și apasă „Run”; serviciul compilează automat circuitul, adaugă instrucțiunile necesare de măsurare și resetare și returnează o pagină de rezultat în JSON. Interfața stochează, de asemenea, ID-urile job-urilor și jurnalele, permițând experimente repetabile fără apeluri API manuale.
Ce îmbunătățire a fidelității pot aștepta realist pe dispozitivele actuale cu 5 qubiți?
Datele empirice obținute în runda QuBIOS v1.2.2 pe QPUs de clasa Heron de la IBM arată că un cod de repetare cu 3 qubiți poate ridica rata efectivă de eroare de la aproximativ 4 % per gate la circa 1,5 % după decodificare, corespunzând unui câștig de fidelitate de 2–3 puncte procentuale pentru circuite scurte (< 10 µs). Pe dispozitivele cu 5 qubiți disponibile utilizatorilor gratuit, același cod oferă de obicei o îmbunătățire de 1,2–1,8 %, limitată de erorile de citire și de lipsa suportului complet pentru circuite dinamice. Cicli de calibrare consistente și selecție atentă a qubiților sunt necesare pentru a atinge limita superioară a acestui interval.
Concluzii principale și următorii pași
Executarea unui cod de repetare cu 9 qubiţi pe dispozitivele IBM Heron r2 a demonstrat că un decodor corespunzător poate prelungi durata de viață a qubitului logic la aproximativ 150 µs, o îmbunătăţire de trei‑spre‑patru ori faţă de fereastra de erori a qubitului pur de 41–75 µs. Experienţa a necesitat pregătirea stării codului, inserarea măsurărilor de sinergie după fiecare ciclu şi aplicarea rezultatului decodorului pentru a corecta inversările detectate. Folosind QLang, secvenţa poate fi scriptată în sub 30 de linii, iar OS-ul Qubitpage oferă o consolă bazată pe browser pentru trimiterea de joburi şi recuperarea rezultatelor fără instalare locală.
Pentru practicienii care doresc să reprodusă sau să extindă acest lucru, începeţi prin calibrat eroarea de citire pe dispozitivul țintă, apoi alocaţi cel puţin 200 µs de adâncime totală a circuitului pentru a acoperi latenţa decodorului. Măriţi distanţa codului treptat (de ex., 5 → 7 → 9 qubiţi) pentru a observa tendinţa de scalare raportată (rata de eroare ~3 % la 150 µs). În final, documentaţi datele brute de fidelitate şi comparaţi‑le cu benchmarkul perechii fizice de 89,7 % pentru a verifica avantajul logic.
Exploraţi întregul depozit QuBIOS şi jurnalele detaliate ale experimentului pe pagina cea mai relevantă de pe Qubitpage pentru scripturi, fişiere de configurare şi ghidare suplimentară.




