Microsoft og Quantinuum har rapportert et stort gjennombrudd innen kvantefeilkorreksjon. Ved å kombinere Quantinuums ion-trap-teknologi med Microsofts revolusjonerende qubit-virtualiseringstilnærming, klarte samarbeidet å fullføre over 14 000 forsøk på riktig måte. Denne prestasjonen er avgjørende fordi den tillater oppdagelse og utbedring av feil i logiske qubits samtidig som integriteten bevares.
Denne oppdagelsen markerer et skifte bort fra den støyende intermediate scale quantum (NISQ) perioden, som ble karakterisert av systemer som var følsomme for små miljøendringer, noe som resulterte i uforutsigbarhet og begrenset til noen få tusen qubits. Potensialet til kvanteberegning er enormt, da en qubit, i motsetning til en klassisk bit, kan være i flere tilstander samtidig til den måles.
I deres tekniske artikkel, forklarer forskerne hvordan de brukte Quantinuums H2 fanget-ion-prosessor for å gjøre 30 fysiske qubits til fire sterke logiske qubits. Denne kodingsmetoden forbedrer feilbeskyttelsen gjennom sammenfiltring, noe som gjør det lettere å oppdage og rette opp feil i fysiske qubits mens logiske qubits forblir intakte.
Feilretting har vært en stor veisperring for å gå utover NISQ-perioden. Å forbedre kvaliteten og senke støyen til fysiske qubits er kritisk, fordi uten sofistikert feilkorrigering vil kvantesystemer fortsette å dekohere. Dennis Tom og Krysta Svore fra Microsoft understreket at forbedring av driftskvaliteten til fysiske qubits, sammen med en spesialisert arkitektur, kan resultere i kraftige, feiltolerante kvantedatamaskiner som er i stand til å fullføre kompliserte beregninger.
Prestasjonen demonstrerer et betydelig skritt fremover i å redusere forskjellen mellom logiske og fysiske qubit-feilfrekvenser, med opptil 800 ganger forbedring i forhold til å bruke utelukkende fysiske qubits. Kapasiteten til å aktivt reparere feil uten å ødelegge logiske qubits er en betydelig milepæl i kvantefeilkorreksjon, og viser systemets lave logiske feilrate etter utallige runder med syndromutvinning.
Denne prestasjonen forventes å stimulere til videre utvikling og aksept av sammenlignbare feilkorrigeringsmetoder i kvanteberegningssamfunnet. Ilyas Khan fra Quantinuum komplimenterte samarbeidets bidrag til å fremme kvanteøkosystemet, og uttrykte entusiasme for fremtiden til kvanteapplikasjoner og overgangen til skalerbare kvanteprosessorer.