Kvantdatorer är avancerade maskiner som kan utföra komplexa uppgifter och beräkningar med hjälp av
För att kvantdatorer löser problemför komplexa även för klassiska superdatorer måste de hantera enorma mängder data. Detta gör dem mer mottagliga för störningar, vilket gör att fel uppstår. Bara ett av dem kan leda till förlust av mycket värdefull information. Så ingenjörer och forskare förser kvantdatorer med pålitliga felkorrigeringsmekanismer för att undvika eventuella avvikelser.
En grupp forskare från ett tyskt universitetInnsbruck, RWTH Aachen University och Jülich Research Center har föreslagit en metod som kan leda till felfria kvantdatorer.
En vanlig dator undviker fel genom att skaparedundanta kopior av information i form av bitar. Kopiorna används senare för att verifiera data. Men kvantmekanikens lagar tillåter inte att data kopieras från en qubit till en annan. Så i fallet med kvantdatorer, istället för att kopiera, distribuerar forskare data över flera fysiska qubits för att uppnå informationsredundans för att lösa problem.
Forskare från Tyskland har kommit fram tillen beräkningsoperation som involverar två logiska kvantbitar och som kan användas för att lösa alla problem. Nämnda operation representeras faktiskt av en uppsättning universella grindar eller kvantkretsar som kan bearbeta alla typer av matematisk information. Författarna till studie hävdar att den universella uppsättningen kan användas i en kvantdator för att programmera alla algoritmer.
Under studien användes den på ett kvantumdator med jonfälla. Den här maskinen bearbetar kvantinformation genom förflyttning av laddade atompartiklar suspenderade i fritt utrymme under påverkan av ett elektromagnetiskt fält. Jonfälladatorn innehöll totalt 16 atomer.
Två logiska uppsättningsbitar kallas en grindCNOT och T-porten lagrar kvantinformation. Varje bit delades in i sju atomer och för första gången kunde forskare implementera en universell grind på feltoleranta bitar. Feltolerans är förmågan hos ett system att fortsätta sin verksamhet även efter att några av dess noder misslyckas.