A Microsoft és a Quantinuum jelentős áttörésről számolt be a kvantumhiba-javítás terén. A Quantinuum ioncsapda technológiájának és a Microsoft forradalmi qubit-virtualizációs megközelítésének kombinálásával az együttműködés több mint 14 000 kísérletet tudott helyesen végrehajtani. Ez az eredmény döntő fontosságú, mert lehetővé teszi a logikai qubitek hibáinak észlelését és kijavítását, miközben megőrzi azok integritását.
Ez a felfedezés elmozdulást jelez a zajos köztes skála kvantum (NISQ) periódusától, amelyet az apró környezeti változásokra érzékeny rendszerek jellemeztek, amelyek kiszámíthatatlanságot eredményeztek, és néhány ezer qubitre korlátozódtak. A kvantumszámításban rejlő lehetőségek óriásiak, mivel a qubit a klasszikus bittel ellentétben több állapotban is lehet egy időben, amíg meg nem mérik.
Technikai tanulmányukban a tudósok elmagyarázzák, hogyan használták a Quantinuum H2 csapdába ejtett ionprocesszorát, hogy 30 fizikai qubitet négy erős logikai qubitté alakítsanak. Ez a kódolási módszer javítja a hibavédelmet az összefonódás révén, megkönnyítve a fizikai qubitekben lévő hibák észlelését és kijavítását, miközben a logikai qubiteket érintetlenül hagyja.
A hibajavítás nagy akadályt jelentett a NISQ időszakon túllépésben. A fizikai qubitek minőségének javítása és zajszintjének csökkentése kritikus fontosságú, mert kifinomult hibajavítás nélkül a kvantumrendszerek továbbra is dekoherálódnak. Dennis Tom és Krysta Svore, a Microsoft munkatársai hangsúlyozták, hogy a fizikai qubitek működési minőségének javítása, valamint a speciális architektúra olyan nagy teljesítményű, hibatűrő kvantumszámítógépeket eredményezhet, amelyek képesek bonyolult számítások elvégzésére.
Az eredmény jelentős előrelépést jelent a logikai és fizikai qubit-hibaarányok közötti különbség csökkentésében, és akár 800-szoros előrelépést jelent a kizárólag fizikai qubitek használatához képest. A hibák aktív javításának képessége a logikai qubitek megsemmisítése nélkül jelentős mérföldkő a kvantumhiba-javításban, amely a rendszer alacsony logikai hibaarányát mutatja a szindróma-kinyerés számos köre után.
Ez az eredmény várhatóan ösztönzi a hasonló hibajavítási módszerek további fejlesztését és elfogadását a kvantumszámítástechnikai közösségben. Ilyas Khan, a Quantinuum méltatta az együttműködést a kvantumökoszisztéma fejlesztésében, kifejezve a kvantumalkalmazások jövője és a méretezhető kvantumprocesszorokra való átállás iránti lelkesedését.