Googleは、Willowチップが魔法状態のエラーを約40倍低下させると述べました。

Google Quantum AI チームは Science に論文を発表し、魔法状態培養（magic state cultivation）と呼ばれる技術が Willow プロセッサー上でエラーを約 40 倍低減し、論理的忠実度が 99.99% の T 状態を生成することを発表しました。魔法状態は有用な量子プログラムを実行するために必要な一時的なリソースであり、使用するたびに消費されます。Google が引用した推定によれば、魔法状態を生成するコストは量子コンピュータ全体の容量の最大 95% を占める可能性があり、実際の計算に使えるスペースは非常に限られています。

以前の標準的なアプローチは、物理学者の Sergei Bravyi と Alexei Kitaev が 2004 年に提案した魔法状態蒸留であり、大量の量子ビットファクトリーが必要でした。Google の研究者は 2024 年により安価な培養ルートを提案し、その動作はフィルターに似ています：粗い魔法状態をチップの小さな領域に注入し、一連のチェックを実行して、欠陥が検出されたすべての試行を排除し、合格者を徐々に拡大します。実験では、約 8% の試行がすべてのチェックを通過し、クリーンな状態を保持するためには 90% 以上の試行を廃棄する必要があります。

培養技術は Gidney が 2025 年に RSA-2048 暗号が 100 万個未満のノイズ量子ビットによって破られると推定した支えの一つであり、2019 年の 2000 万の推定から 20 倍の減少です。今回の実験では Willow の 105 個の量子ビットのうち最大 54 個を使用し、論文は RSA-2048 キーを分解するためには約 10 億分の 1 のエラーレートの魔法状態が必要であり、今回の成果よりもクリーンさが約 100 万倍必要であると指摘しています。