Einen Weg gefunden, Fehler im Quantencomputing fast vollständig zu beseitigen

Qubit - die kleinste Informationseinheit in einem Quantencomputer und ein Analogon eines Bits in einem herkömmlichen Computer, das

Wird für Quantencomputer verwendet. Jegliches Rauschen im System zerstört die Zustände der Qubits und führt zu Fehlern.

Ein logisches Qubit kann Quanten enthaltenein Zustand ohne Zerstörung für unbegrenzte Zeit, während heute in derselben kryogenen Anlage von Google Sycamore Rauschen den Quantenzustand eines Qubits nach etwa 15 μs zerstört.

Um eine zuverlässige und geeignete fürprogrammierbare logische Quantencomputer-Qubits benötigen Sie etwa 1.000 physikalische Qubits. Und vor allem haben Physiker bewiesen, dass die Retentionszeit des Quantenzustands eines logischen Qubits exponentiell mit der Anzahl der physikalischen Qubits pro logischem Qubit wächst.

Während des Experiments stellte sich heraus, dass bei 11 physikalischen Qubits pro logischem Qubit die Wahrscheinlichkeit eines Quantenzustands-Confinement-Fehlers nach 50 μs von 40 auf 0,2% reduziert wurde.

Es ist jedoch noch nicht möglich, beide Fehlerarten gleichzeitig zu korrigieren: mit zufälligen Bit-Flips und mit zufälligen Phasen-Flips.

Dies soll damit beseitigt werdensogenannte Oberflächencodes – zweidimensionale Matrizen logischer und physikalischer Qubits. Oberflächencodes versprechen, den Bedarf an physikalischen Qubits zur Fehlerkorrektur deutlich zu reduzieren. 

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