Google Quantum AI giới thiệu phương pháp khử lỗi ảo cho các mạch logic vạn năng

Các nhà nghiên cứu Google Quantum AI đã giới thiệu Hủy lỗi ảo (Virtual Error Cancellation - VEC), một giao thức hậu xử lý cổ điển giúp loại bỏ các lỗi logic dư thừa trong các mạch lượng tử chịu lỗi mà không cần sửa đổi quá trình thực thi vật lý hoặc chạy các quy trình hiệu chuẩn riêng biệt.

Bằng cách tận dụng dữ liệu hội chứng (syndrome data) được ghi lại từ các phép đo bộ ổn định (stabilizer) và kết hợp bộ giải mã phần cứng thời gian thực nhanh với bộ giải mã tham chiếu ngoại tuyến độ chính xác cao, VEC tính toán lại trọng số các kết quả thực nghiệm trong phần mềm, giúp triệt tiêu tỷ lệ lỗi logic xuống hơn ba bậc đại lượng.

Trong các kiến trúc chịu lỗi sử dụng mã bề mặt (surface codes), các bộ giải mã thời gian thực (chẳng hạn như khớp hoàn hảo trọng số tối thiểu - minimum-weight perfect matching) phải đánh giá các hội chứng trong thời hạn micro giây để thực hiện truyền thẳng khung Pauli (Pauli frame feedforward). Tuy nhiên, việc hậu xử lý ngoại tuyến có thể chạy các bộ giải mã có độ phức tạp cao (chẳng hạn như hợp lý cực đại mạng tensor - tensor-network maximum likelihood) mà không bị giới hạn bởi độ trễ phần cứng. Thay vì loại bỏ các lượt chụp (shots) không đồng nhất thông qua phương pháp hậu lựa chọn (postselection) — vốn gây ra sai số hệ thống và lãng phí thời gian chạy của bộ xử lý lượng tử — VEC gán các trọng số bộ lọc có dấu cho các lượt chụp thực nghiệm: