Ny forskning fra Alice & Bob viser evner hos Cat Qubits til fejlkorrektion og fejlforebyggelse

På grund af kvantecomputersystemernes skrøbelighed kan fejl være ret hyppige. Kvantevirksomheder verden over udvikler metoder til at undgå fejl eller gøre hardwaren mere fejlbestandig. Mens mange af disse virksomheder er fokuseret på støj, Alice og Bob, en Paris-baseret kvantevirksomhed kigger i stedet på selve qubits. Virksomheden udvikler, hvad der er kendt som cat qubits, disse primære komponenter kan være nøglen til at kombinere fejlforebyggelse og fejlkorrektion; -en nyligt papir af Alice & Bob-teamet viser, at katte-qubits tilbyder en potentiel løsning på disse problemer. "Disse qubits tilhører den bosoniske klasse af qubits," forklarede Jérémie Guillaud, virksomhedens teorichef. "Denne klasse af qubits er unik, fordi de har en specifik matematisk struktur, der giver plads til at beskytte enhver kvanteinformation, der er kodet." På grund af de unikke egenskaber ved disse katte-qubits håber forskerne hos Alice & Bob, at deres system kan gøre betydelige fremskridt inden for fejlkorrektion og fejlforebyggelse.

Brug af Cat Qubits til fejlforebyggelse og fejlkorrektion

Guillaud mener, at cat qubits ikke kun er gavnlige til fejlkorrektion, men de kan også hjælpe med at designe et system med fejlforebyggelse i tankerne. "Der er to paradigmer i det nuværende samfund," forklarede Guillaud. "Den første er at forbedre hardwaren uden fejlretning. Dette betyder heller ingen fejlforebyggelse, og refererer normalt til NISQ æra. Det andet paradigme fokuserer på fejlkorrektion og fejlforebyggelse af selve systemet. Fejlkorrektion, når den først er blevet udført under dens tærskel, giver dig en potentiel undertrykkelse af den logiske fejlrate. Så du kan meget hurtigt få adgang til meget lavere fejlprocenter." Fordi eksperter har forudsagt en værdistigning i milliarder af dollars for kvanteberegning efter fejlkorrektion, er der et økonomisk incitament for industrien til at arbejde på at udvikle disse systemer. For at gøre det går Guillaud til næste trin i denne forskning, hvor han tester teorien i Alice & Bobs laboratorier. "For vores katte-qubits er den næste store milepæl at demonstrere beskyttelsen af ​​kvanteinformation over makroskopiske tidsskalaer (sekunder/minutter/timer), hvor den i øjeblikket er begrænset til højst millisekunder i de bedste systemer, hvor mikrosekunder er standarden," tilføjede han. .

Rækker efter fejlretning

I deres nye papir fandt Alice & Bob-forskerne ud af, at ved at bruge katte-qubits i teorien, er der behov for færre qubits til fejlkorrektion. Som Guillaud udtalte; "På en kvantecomputer i fuld størrelse ville du have noget i retning af 90% af qubits, der bare ville være til at kontrollere spredningen af ​​fejl, og kun 10% af qubits på en eller anden måde udføre arbejdet med at udføre beregningen." Det betyder, at kun en brøkdel af en kvantecomputers regnekraft er fokuseret på selve analysen, hvilket gør maskinen temmelig ineffektiv. Det nuværende antal qubits, der er nødvendige for at afbøde fejlkorrektionen, er omkring 20 millioner, hvilket Guillaud forklarede, var tallet Google arbejdede på. Men med sit team var Guillaud i stand til at skalere det tal ned til kun 350,000 qubits, hvilket gjorde hele kvantesystemet mere overkommeligt og overkommeligt. Dette har enorme konsekvenser for dem, der ønsker at udvikle fejlkorrektionsprotokoller. Med færre qubits nødvendige i systemet, vil der ske mindre interferens mellem qubits, hvilket gør det nemmere for en virksomhed at skalere hardwaren op.

Kenna Hughes-Castleberry er medarbejderskribent hos Inside Quantum Technology og Science Communicator på JILA (et partnerskab mellem University of Colorado Boulder og NIST). Hendes skrivebeats inkluderer deep tech, metaverset og kvanteteknologi.

• SEO Powered Content & PR Distribution. Bliv forstærket i dag.
• Platoblokkæde. Web3 Metaverse Intelligence. Viden forstærket. Adgang her.
• Kilde: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/new-research-from-alice-bob-shows-abilities-of-cat-qubits-for-error-correction-and-error-prevention/