Microsoft și Quantinuum au raportat o descoperire majoră în corectarea erorilor cuantice. Combinând tehnologia cu capcană de ioni a lui Quantinuum cu abordarea revoluționară de virtualizare a qubitului a Microsoft, cooperarea a reușit să finalizeze corect peste 14.000 de teste. Această realizare este crucială deoarece permite detectarea și rectificarea defecțiunilor în qubiții logici, păstrând în același timp integritatea acestora.
Această descoperire marchează o deplasare față de perioada cuantică la scară intermediară zgomotoasă (NISQ), care a fost caracterizată de sisteme care au fost sensibile la schimbări minuscule ale mediului, ducând la imprevizibilitate și limitată la câteva mii de qubiți. Potențialul calculului cuantic este enorm, deoarece un qubit, spre deosebire de un bit clasic, poate fi în mai multe stări în același timp până când este măsurat.
În lucrarea lor tehnică, oamenii de știință explică cum au folosit procesorul cu ioni captivați H2 al lui Quantinuum pentru a transforma 30 de qubiți fizici în patru qubiți logici puternici. Această metodă de codificare îmbunătățește protecția împotriva erorilor prin încurcare, facilitând detectarea și rectificarea erorilor din qubiții fizici, lăsând intacți qubiții logici.
Corectarea erorilor a fost un obstacol important în trecerea dincolo de perioada NISQ. Îmbunătățirea calității și reducerea zgomotului qubiților fizici este critică, deoarece fără o corecție sofisticată a erorilor, sistemele cuantice vor continua să decoereze. Dennis Tom și Krysta Svore de la Microsoft au subliniat că îmbunătățirea calității de funcționare a qubiților fizici, împreună cu o arhitectură specializată, poate duce la calculatoare cuantice puternice, tolerante la erori, capabile să finalizeze calcule complicate.
Realizarea demonstrează un pas substanțial înainte în reducerea diferenței dintre ratele de eroare a qubiților logici și fizici, cu o îmbunătățire de până la 800 de ori față de utilizarea exclusivă a qubiților fizici. Capacitatea de a repara în mod activ defecțiunile fără a distruge qubiții logici este o piatră de hotar semnificativă în corectarea erorilor cuantice, prezentând rata scăzută a erorilor logice a sistemului după numeroase runde de extracție a sindromului.
Se așteaptă că această realizare va stimula dezvoltarea și acceptarea ulterioară a unor abordări comparabile de corectare a erorilor în comunitatea de calcul cuantic. Ilyas Khan de la Quantinuum a complimentat contribuția colaborării la promovarea ecosistemului cuantic, exprimând entuziasmul pentru viitorul aplicațiilor cuantice și tranziția la procesoare cuantice scalabile.