Neue Fehlerkorrektur bringt uns einen Schritt näher zum Quantencomputing

Quantencomputer, komplexe Berechnungen in Zukunft trivial machen könnte, aber jetzt es ist mit Problemen behaftet. Betrachten Sie wir eine von ihnen gelöst, allerdings in Form einer neuen Quantum-Fehler-Korrektur-Technik.

Eines der vielen Probleme, die durch die Rasse der Zukunft Computer ausgestellt ist, dass sie in der Quantenwelt zart und fuzzy Wort existieren mit nicht Bits aber Qubits — Quantenbits. Jeder der diese Qubits darstellen kann eine 0, 1, oder – entscheidend ist – etwas dazwischen, die Möglichkeit bietet, die Rechenleistung drastisch erhöhen.

Aber wie Schrödinger darauf hinweisen wollte, Quantensysteme müssen vom Rest der Welt isoliert sein, um zu arbeiten: Interaktion mit der Außenwelt zu führen decohere, kollabiert nach unten und nehmen einen binären Zustand wie bei einem normalen, langsamen Computer. Auch die Innenleben eines Quantencomputers einführen Dekohärenz Effekte, auch — womit wiederum Fehler. Infolgedessen müssen Wissenschaftler auf einem tolerierbaren Fehlerrate und Design dafür entscheiden. Das Problem ist, dass um ein Fehler Rate klein genug, um in den Genuss des Quantencomputers zu erreichen, Sie eine Menge von Qubits, die teuer benötigen in der Herstellung sind.

Jetzt jedoch eine Gruppe von Wissenschaftlern unter der Leitung von John Martinis – Wer jetzt Werke bei Google aber verwendet, um basierend auf der University of California, Santa Barbara – entwickelte sich einen Chip, der mindestens eine Art von Quantum Fehler bei Berechnungen eingeführt erkennen kann. Das System, erklärt in einem neuen Natur-Papier, verbindet neun Qubits damit sie jeweils gegenseitig überwachen können, für "Bit flips", wo ein Qubit einen Staat übernimmt es ist nicht dazu gedacht, wegen Decoherence – mit einem Qubit spiegeln von 1 auf 0, sagen. PhysOrg beschreibt sehr schön, wie es funktioniert:

Paritätsinformationen verwendet – das Maß der Veränderung aus den ursprünglichen Daten (falls vorhanden) – im Gegensatz zu der Duplizierung der ursprünglichen Informationen, die Teil des Prozesses der Fehlererkennung im klassischen computing ist. Auf diese Weise die eigentliche ursprüngliche Information, die in der Qubits erhalten bleibt unbeobachtet... in etwas wie ein Sudoku-Rätsel, die Parität Werte von Daten Qubits in einem Qubit-Array von angrenzenden Messung Qubits, die im Wesentlichen die Informationen in den Daten Qubits beurteilen durch die Messung um sie herum genommen werden.

Das bedeutet, dass das Gerät genügend Informationen über die Informationen in der Qubits erwerben kann, ohne sie direkt zu beobachten – die würde selbst Sperren des Qubit in einem einzigen Staat, die superschnelle rechnerische Fähigkeit zu zerstören.

Die neue Technik wenig Flips genau zu erfassen und auch zu stoppen kann durch eine Berechnung – was bedeutet, dass sie nicht laufend rechnerische kontaminieren. Es ist eine wichtige Entwicklung, effektiv Entfernen eines der größten Fehler Probleme, mit denen derzeit konfrontiert Quanten-computing. In der Tat, berichtet Technology Review, dass "Experten auf dem Gebiet sagen, es ist ein wichtiger Schritt in Richtung eines voll funktionsfähigen Quantencomputers."

Es gibt noch viel mehr Probleme zu lösen, natürlich. Aber im Moment sind wir zumindest einen Schritt näher an der Quanten-Computer, die, dem wir für die lust. [Natur über Technology Review]

Bild von Julian Kelly