Microsoft ja Quantinuum ovat raportoineet suuresta läpimurrosta kvanttivirheen korjauksessa. Yhdistämällä Quantinuumin ioniloukkuteknologian Microsoftin vallankumoukselliseen qubit-virtualisointiin, yhteistyö pystyi suorittamaan yli 14 000 koetta oikein. Tämä saavutus on ratkaiseva, koska se mahdollistaa loogisten kubittien vikojen havaitsemisen ja korjaamisen säilyttäen samalla niiden eheyden.
Tämä löytö merkitsee siirtymistä pois meluisesta keskimittakaavakvanttijaksosta (NISQ), joka oli tyypillistä järjestelmille, jotka olivat herkkiä pienille ympäristömuutoksiin, mikä johti arvaamattomuuteen ja rajoittui muutamaan tuhanteen kubittiin. Kvanttilaskennan potentiaali on valtava, sillä kubitti, toisin kuin klassinen bitti, voi olla useassa tilassa samanaikaisesti, kunnes se mitataan.
Teknisessä artikkelissaan tiedemiehet selittävät, kuinka he käyttivät Quantinuumin H2-ioni-prosessoria muuntaakseen 30 fyysistä kubittia neljäksi vahvaksi loogiseksi kubitiksi. Tämä koodausmenetelmä parantaa virhesuojausta sotkeutumisen kautta, mikä helpottaa fyysisten kubittien virheiden havaitsemista ja korjaamista jättäen loogiset kubitit ennalleen.
Virheiden korjaaminen on ollut suuri este NISQ-jakson jälkeen. Fyysisten kubittien laadun parantaminen ja kohinan vähentäminen on kriittistä, koska ilman hienostunutta virheenkorjausta kvanttijärjestelmät jatkavat dekoherointia. Dennis Tom ja Krysta Svore Microsoftista korostivat, että fyysisten kubittien toimintalaadun parantaminen sekä erikoistunut arkkitehtuuri voivat johtaa tehokkaisiin, vikasietoisiin kvanttitietokoneisiin, jotka pystyvät suorittamaan monimutkaisia laskelmia.
Saavutus osoittaa merkittävän edistysaskeleen loogisten ja fyysisten kubittien välisen eron pienentämisessä, ja se on jopa 800x parempi verrattuna pelkästään fyysisten kubittien käyttöön. Kyky korjata vikoja aktiivisesti tuhoamatta loogisia kubitteja on merkittävä virstanpylväs kvanttivirheen korjauksessa, ja se osoittaa järjestelmän alhaisen loogisen virhesuhteen useiden oireyhtymän purkamiskierrosten jälkeen.
Tämän saavutuksen odotetaan edistävän vertailukelpoisten virheenkorjausmenetelmien kehittämistä ja hyväksymistä kvanttilaskentayhteisössä. Quantinuumin Ilyas Khan kehui yhteistyön panosta kvanttiekosysteemin kehittämiseen ja ilmaisi innostusta kvanttisovellusten tulevaisuudesta ja siirtymisestä skaalautuviin kvanttiprosessoreihin.