Nieuw onderzoek van Alice & Bob toont de mogelijkheden van Cat Qubits voor foutcorrectie en foutpreventie

Vanwege de kwetsbaarheid van kwantumcomputersystemen kunnen fouten vrij vaak voorkomen. Quantumbedrijven over de hele wereld ontwikkelen methoden om fouten te voorkomen of de hardware foutbestendiger te maken. Terwijl veel van deze bedrijven zich richten op lawaai, Alice & Bob, kijkt een in Parijs gevestigd kwantumbedrijf in plaats daarvan naar de qubits zelf. Het bedrijf ontwikkelt zogenaamde cat-qubits. Deze primaire componenten kunnen de sleutel zijn tot het combineren van foutpreventie en foutcorrectie; A recente paper van het team van Alice & Bob laat zien dat catqubits een mogelijke oplossing voor deze problemen bieden. “Deze qubits behoren tot de bosonische klasse van qubits”, legt hij uit Jérémie Guillaud, hoofd theorie van het bedrijf. “Deze klasse qubits is uniek omdat ze een specifieke wiskundige structuur hebben die ruimte biedt om alle gecodeerde kwantuminformatie te beschermen.” Vanwege de unieke eigenschappen van deze cat-qubits hebben de onderzoekers van Alice & Bob goede hoop dat hun systeem aanzienlijke vooruitgang kan boeken op het gebied van foutcorrectie en foutpreventie.

Cat Qubits gebruiken voor foutpreventie en foutcorrectie

Guillaud is van mening dat cat-qubits niet alleen gunstig zijn voor foutcorrectie, maar ook kunnen helpen bij het ontwerpen van een systeem met het oog op foutpreventie. “Er zijn twee paradigma’s in de huidige gemeenschap”, legt Guillaud uit. “De eerste is het verbeteren van de hardware zonder foutcorrectie. Dit betekent ook geen foutpreventie, en verwijst meestal naar de NISQ tijdperk. Het andere paradigma richt zich op foutcorrectie en foutpreventie van het systeem zelf. Foutcorrectie, eenmaal onder de drempelwaarde uitgevoerd, geeft u een potentiële onderdrukking van het logische foutenpercentage. Je kunt dus heel snel toegang krijgen tot veel lagere foutenpercentages.” Omdat experts na foutcorrectie een waardestijging van miljarden dollars voor quantum computing hebben voorspeld, is er een financiële prikkel voor de industrie om aan de ontwikkeling van deze systemen te werken. Om dit te doen gaat Guillaud naar de volgende stap van dit onderzoek: het testen van de theorie in de laboratoria van Alice & Bob. “Voor onze catqubits is de volgende grote mijlpaal het aantonen van de bescherming van kwantuminformatie over macroscopische tijdschalen (seconden/minuten/uren), waar deze momenteel beperkt is tot maximaal milliseconden in de beste systemen, waarbij microseconden de standaard zijn”, voegde hij eraan toe. .

Reiken naar foutcorrectie

In hun nieuwe artikel ontdekten de onderzoekers van Alice & Bob dat er in theorie minder qubits nodig zijn voor foutcorrectie door cat-qubits te gebruiken. Zoals Guillaud zei; “Op een kwantumcomputer op volledige grootte zou je ongeveer 90% van de qubits hebben die alleen maar bedoeld zijn om de verspreiding van fouten te beheersen, en slechts 10% van de qubits zou op de een of andere manier het werk doen om de berekening uit te voeren.” Dit betekent dat slechts een fractie van de rekenkracht van een kwantumcomputer gericht is op de daadwerkelijke analyse, waardoor de machine nogal inefficiënt wordt. Het huidige aantal qubits dat nodig is om de foutcorrectie te beperken bedraagt ​​ongeveer 20 miljoen, wat volgens Guillaud het aantal was dat Kopen Google Reviews aan het werken was. Maar met zijn team slaagde Guillaud erin dat aantal terug te brengen tot slechts 350,000 qubits, waardoor het hele kwantumsysteem beter beheersbaar en betaalbaar werd. Dit heeft enorme gevolgen voor degenen die foutcorrectieprotocollen willen ontwikkelen. Omdat er minder qubits nodig zijn in het systeem, zal er minder interferentie optreden tussen qubits, waardoor het voor een bedrijf gemakkelijker wordt om de hardware op te schalen.

Kenna Hughes-Castleberry is een stafschrijver bij Inside Quantum Technology en de Science Communicator bij JILA (een samenwerking tussen de University of Colorado Boulder en NIST). Haar schrijfritmes omvatten deep tech, de metaverse en kwantumtechnologie.

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• Bron: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/new-research-from-alice-bob-shows-abilities-of-cat-qubits-for-error-correction-and-error-prevention/