Microsoft e Quantinuum hanno riportato un importante passo avanti nella correzione degli errori quantistici. Combinando la tecnologia della trappola ionica di Quantinuum con il rivoluzionario approccio di virtualizzazione dei qubit di Microsoft, la cooperazione è stata in grado di completare correttamente oltre 14.000 prove. Questo risultato è fondamentale perché consente il rilevamento e la rettifica dei difetti nei qubit logici preservandone l’integrità.
Questa scoperta segna un allontanamento dal periodo rumoroso dei quanti su scala intermedia (NISQ), caratterizzato da sistemi sensibili a piccoli cambiamenti ambientali, risultanti in imprevedibilità e limitati a poche migliaia di qubit. Il potenziale dell’informatica quantistica è enorme, poiché un qubit, a differenza di un bit classico, può trovarsi in più stati contemporaneamente finché non viene misurato.
Nel loro documento tecnico, gli scienziati spiegano come hanno utilizzato il processore di ioni intrappolati H2 di Quantinuum per trasformare 30 qubit fisici in quattro qubit logici forti. Questo metodo di codifica migliora la protezione dagli errori attraverso l'entanglement, rendendo più semplice rilevare e correggere gli errori nei qubit fisici lasciando intatti i qubit logici.
La correzione degli errori ha rappresentato un grosso ostacolo nel superare il periodo NISQ. Migliorare la qualità e ridurre il rumore dei qubit fisici è fondamentale, perché senza una sofisticata correzione degli errori, i sistemi quantistici continueranno a decoerere. Dennis Tom e Krysta Svore di Microsoft hanno sottolineato che il miglioramento della qualità operativa dei qubit fisici, insieme a un'architettura specializzata, può portare a computer quantistici potenti e tolleranti ai guasti in grado di completare calcoli complicati.
Il risultato dimostra un sostanziale passo avanti nel ridurre la differenza tra i tassi di errore dei qubit logici e fisici, con un miglioramento fino a 800 volte rispetto all’utilizzo esclusivo di qubit fisici. La capacità di riparare attivamente i guasti senza distruggere i qubit logici è una pietra miliare significativa nella correzione degli errori quantistici, evidenziando il basso tasso di errori logici del sistema dopo numerosi cicli di estrazione della sindrome.
Si prevede che questo risultato stimolerà l’ulteriore sviluppo e l’accettazione di approcci comparabili alla correzione degli errori nella comunità dell’informatica quantistica. Ilyas Khan di Quantinuum si è complimentato per il contributo della collaborazione nel progresso dell'ecosistema quantistico, esprimendo entusiasmo per il futuro delle applicazioni quantistiche e per la transizione verso processori quantistici scalabili.