Microsoft dan Quantinuum telah melaporkan terobosan besar dalam koreksi kesalahan kuantum. Dengan menggabungkan teknologi perangkap ion Quantinuum dengan pendekatan virtualisasi qubit revolusioner dari Microsoft, kerja sama ini mampu menyelesaikan lebih dari 14.000 uji coba dengan benar. Pencapaian ini sangat penting karena memungkinkan pendeteksian dan perbaikan kesalahan pada qubit logis sambil menjaga integritasnya.
Penemuan ini menandai pergeseran dari periode kuantum skala menengah bising (NISQ), yang ditandai dengan sistem yang sensitif terhadap perubahan lingkungan kecil, sehingga tidak dapat diprediksi dan terbatas pada beberapa ribu qubit. Potensi komputasi kuantum sangat besar, karena qubit, tidak seperti bit klasik, dapat berada di beberapa keadaan pada waktu yang sama hingga diukur.
Dalam [makalah teknis] mereka (https://arxiv.org/abs/2404.02280), para ilmuwan menjelaskan bagaimana mereka menggunakan prosesor ion terperangkap H2 Quantinuum untuk mengubah 30 qubit fisik menjadi empat qubit logis yang kuat. Metode pengkodean ini meningkatkan perlindungan kesalahan melalui keterjeratan, membuatnya lebih mudah untuk mendeteksi dan memperbaiki kesalahan dalam qubit fisik sambil membiarkan qubit logis tetap utuh.
Koreksi kesalahan telah menjadi hambatan besar dalam melampaui periode NISQ. Meningkatkan kualitas dan menurunkan kebisingan qubit fisik sangatlah penting, karena tanpa koreksi kesalahan yang canggih, sistem kuantum akan terus mengalami dekohesi. Dennis Tom dan Krysta Svore dari Microsoft menekankan bahwa peningkatan kualitas pengoperasian qubit fisik, bersama dengan arsitektur khusus, dapat menghasilkan komputer kuantum yang kuat dan toleran terhadap kesalahan yang mampu menyelesaikan komputasi rumit.
Pencapaian ini menunjukkan langkah maju yang signifikan dalam menurunkan perbedaan antara tingkat kesalahan qubit logis dan fisik, dengan peningkatan hingga 800x dibandingkan hanya menggunakan qubit fisik. Kapasitas untuk secara aktif memperbaiki kesalahan tanpa merusak qubit logis merupakan tonggak penting dalam koreksi kesalahan kuantum, yang menunjukkan tingkat kesalahan logis sistem yang rendah setelah beberapa putaran ekstraksi sindrom.
Pencapaian ini diharapkan dapat memacu pengembangan lebih lanjut dan penerimaan pendekatan koreksi kesalahan serupa dalam komunitas komputasi kuantum. Ilyas Khan dari Quantinuum memuji kontribusi kolaborasi ini dalam memajukan ekosistem kuantum, mengungkapkan antusiasmenya terhadap masa depan aplikasi kuantum dan transisi ke prosesor kuantum yang dapat diskalakan.