Quantinuum quantumcomputer gebruikt Microsoft's 'logische quantum bits' voert 14.000 experimenten uit zonder fouten

5 april 2024

Dit artikel is beoordeeld volgens het redactionele proces en beleid van Science X. Redacteuren hebben de volgende kenmerken benadrukt bij het waarborgen van de betrouwbaarheid van de inhoud:

• gefactcheckt
• voorpublicatie
• betrouwbare bron
• geproeflezen

door Bob Yirka, Phys.org

Een team van computerengineers van kwantumcomputermaker Quantinuum, die samenwerkten met computerspecialisten van Microsoft, heeft een manier gevonden om fouten sterk te verminderen bij het uitvoeren van experimenten op een kwantumcomputer. De gecombineerde groep heeft een paper gepubliceerd over hun werk en resultaten op de arXiv voorpublicatie server.

Computerspecialisten werken al enkele jaren aan het bouwen van een echt nuttige kwantumcomputer die kwantum suprematie kan bereiken. Het onderzoek is een lange weg gegaan, waarbij vooral meer qubits zijn toegevoegd.

Maar dergelijk onderzoek is opgehouden door een belangrijk probleem - kwantumcomputers maken veel fouten. Om dit probleem te overwinnen, zijn onderzoekers op zoek gegaan naar manieren om het aantal fouten te verminderen of om die te corrigeren die gemaakt zijn voordat resultaten worden geproduceerd.

Een van de bedrijven die werken aan het verminderen van fouten is Microsoft, en hun belangrijkste focus is het ontwerpen en gebruiken van logische kwantumbits via wat zij beschrijven als 'actieve syndroomextractie' - waarbij een paar logische qubits worden gecreëerd met behulp van meerdere fysieke qubits. Het systeem als geheel wordt door het team beschreven als een qubit-virtualisatiesysteem.

In deze nieuwe poging is Microsoft een samenwerking aangegaan met Quantinuum, een bedrijf in de kwantumcomputerhardware-industrie. Quantinuum leverde de H2-computer (gebaseerd op ion-val qubits) en Microsoft voegde de logische qubit-software toe. Samen gebruikten ze 30 fysieke qubits om vier logische qubits te creëren.

De software diagnosticeert fouten en corrigeert ze terwijl berekeningen worden uitgevoerd zonder de logische qubits te vernietigen via zijn actieve syndroomextractietechniek. De techniek houdt in dat er meer wordt geleerd over de qubits met betrekking tot ruis, in plaats van ze te meten.

Samen heeft het onderzoeksteam hun aanpak getest door 14.000 experimenten uit te voeren op de H2. Ze ontdekten dat het al deze experimenten voltooide zonder een enkele waarneembare fout te produceren. Verder testen toonde aan dat het systeem een foutenpercentage had van 1 op 100.000, wat ongeveer 800 keer beter is dan de prestatie van dezelfde kwantumcomputer zonder de logische qubits van Microsoft.

Na het voltooien van de tests beweerde Microsoft dat het team een level 2 kwantumcomputer had gecreëerd, een computer met een redelijk laag foutenpercentage die opgeschaald kan worden.

Informatie over het tijdschrift: arXiv

© 2024 Science X Network