Wichtiger Fortschritt bei Fehlererkennung in Quantencomputern
Quantencomputer sind unvorstellbar schnell, aber auch fehleranfällig – und ihre besonderen Eigenschaften machen Korrekturen schwierig. Forscher haben jetzt gezeigt, wie sich Fehler zumindest feststellen und isolieren lassen.
- Sascha Mattke
Wenn ein Bit durch Störeinflüsse von einer 0 zu einer 1 wechselt oder umgekehrt, lässt sich das bei klassischen Computern leicht erkennen und korrigieren. Bei Quantencomputern ist es weitaus schwieriger. Forschern von Google und der University of California in Santa Barbara (UCSB) ist es aber jetzt gelungen, die so genannten „Bit Flip“-Fehler in Quantenbits zu erkennen und sie von der weiteren Berechnung auszuschließen. Das berichtet Technology Review.
Quantencomputer sind wegen der aufwendigen Kühlung und des extrem kleinen Maßstabs, die für quantenmechanische Effekte erforderlich sind, viel fehleranfälliger als konventionelle Computer. Darüber hinaus lassen sich solche Fehler bei ihnen nicht direkt messen, weil das die Ergebnisse verändern würde. Die Gruppe um John Martinis, der teils für die UCSB und teils für Google arbeitet, hat jetzt einen der viel versprechendsten Lösungsansätze für dieses Problem demonstriert: Die Forscher programmierten einen Chip mit neun Qubits so, dass sie sich gegenseitig auf Bit Flips überwachen. Eine Korrektur der umgekippten Bits ist damit noch nicht möglich, aber es lässt sich dafür sorgen, dass die Fehler nicht in spätere Berechnungsschritte eingehen.
Allerdings ist damit nur der einfachere Teil des Problems gelöst: Bei Qubits kann sich durch Störeinflüsse auch die „Phase“ verändern, wogegen sich mit dem jetzt gezeigten Verfahren nichts ausrichten lässt. Daniel Gottesman, der sich am Perimeter Institute in Kanada mit Quantenfehlern beschäftigt, ist trotzdem optimistisch: Seiner Ansicht nach gibt es jetzt eine gute Chance, dass in den nächsten Jahren auch eine vollständige Fehlerkorrektur bei Quantencomputern demonstriert wird.
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(sma)
