Co-Autor Dr. Ben Brown vom Nano-Institut der Universität Sydney und der School of Physics sowie Pablo Bonilla Universität von Sydney
Die Zeitspanne für eine skalierbare Quantenberechnung könnte dank eines 21-jährigen Studenten der Universität von Sydney verkürzt worden sein. Durch die Durchführung einer gelobten "einfachen, aber genialen" Modifikation eines QuantenfehlerkorrekturcodesPablo Bonilla Ataides, ein Student der Naturwissenschaften, hat einen Durchbruch erzielt und weltweite Aufmerksamkeit erregt.
Was Teil eines Physikkurses im zweiten Jahr war, hat jetzt zu einer veröffentlichten Studie geführt, die von Universitätsforschern gemeinsam verfasst wurde und vom Cloud-Riesen Amazon Web Services AWS und in Quantenprogrammen führender US-Universitäten verwendet wird.
Was macht die Modifikation so besonders?
"Die Quantentechnologie steckt noch in den Kinderschuhen, auch weil wir die inhärente Instabilität der Maschinen, die so viele Fehler verursachen, nicht überwinden konnten", erklärte Bonilla Ataides in eine Pressemitteilung der Universität . Während Fehler bei den digitalen Transistoren - Schaltern -, die klassische Computer verwenden, selten sind, sind die "Schalter" bei Quantencomputern - Qubits - sind besonders anfällig für Störungen durch die äußere Umgebung. Aus diesem Grund benötigen Wissenschaftler eine Quantenfehlerkorrektur, um die Maschinen zu verbessern, indem Qubit-Fehler unterdrückt und weniger verrauscht werden.
"In der Physik des zweiten Jahres wurde ich gebeten, einen häufig verwendeten Fehlerkorrekturcode zu untersuchen, um festzustellen, ob wir ihn verbessern können. Durch Umdrehen der Hälfte der Quantenschalter - oder Qubits - in unserem Design haben wir festgestellt, dass wir dies effektiv können."Verdoppeln Sie unsere Fähigkeit, Fehler zu unterdrücken ", erklärte Bonilla.
Der aktuelle Code wurde fast zwei Jahrzehnte lang zur Korrektur von Fehlern im Quantencomputer verwendet. Mit den von Bonilla vorgenommenen Änderungen wurden die zur Erkennung und Korrektur von Fehlern erforderlichen Quellen erheblich reduziert. Dadurch wurde die Fähigkeit zur Identifizierung und Behebung der Fehler verdoppelt.
Von Amazon-Quantenforschern aufgenommen
Bonillas Arbeit, veröffentlicht in Naturkommunikation wird nun in den Fehlerkorrekturtechniken von AWS eine Hauptrolle spielen und kann effektiv an die weltweit entwickelten Oberflächencodes nachgerüstet werden.
AWS ist nicht der einzige, und die Teams der Yale University sind auch daran interessiert, den neuen Code zu verwenden. Der Assistenzprofessor Shruti Puri vom Quantenforschungsprogramm der Yale University sagte: "Was mich an diesem neuen Code überrascht, ist seine schiere Eleganz. Es ist bemerkenswertFehlerkorrektur-Eigenschaften ergeben sich aus einer einfachen Änderung eines Codes, der seit fast zwei Jahrzehnten eingehend untersucht wird.
"Es ist äußerst relevant für eine neue Generation von Quantentechnologie, die in Yale und anderswo entwickelt wird. Mit diesem neuen Code haben wir meines Erachtens die Zeitspanne erheblich verkürzt. skalierbare Quantenberechnung erreichen . "