Quantinuum und Microsoft berichten, dass sie einen Durchbruch im fehlertoleranten Quantencomputing erzielt haben, „indem sie die zuverlässigsten logischen Qubits mit aktiver Syndromextraktion demonstriert haben, eine Errungenschaft, von der man bisher annahm, dass sie noch Jahre von ihrer Realisierung entfernt sein würde“, sagten die Unternehmen.

In einer Zusammenarbeit zwischen Quantinuum in den USA und Großbritannien und Microsoft wurden vier logische Qubits entwickelt, deren Fehlerraten 800-mal niedriger sind als die entsprechenden physikalischen Fehlerraten. Das gemeinsame Team habe die Fähigkeit demonstriert, 14,000 unabhängige Instanzen einer Quantenschaltung fehlerfrei auszuführen, sagten die Unternehmen. „Durchbrüche dieser Größenordnung haben das Potenzial, den Fortschritt auf dem Weg zum ultimativen Ziel, einem universellen fehlertoleranten Quantencomputing zu erreichen, erheblich zu beschleunigen, möglicherweise den Zeitrahmen für die Bewältigung realer Probleme zu verkürzen und Bereiche wie Materialwissenschaft und Arzneimittelforschung zu revolutionieren.“

Quantinuum sagte, der Erfolg sei auf „die Treue, Skalierbarkeit und Flexibilität des 32-Qubit-H2-Quantenprozessors von Quantinuum, powered by Honeywell, kombiniert mit den hochinnovativen Fehlerkorrekturfunktionen von Microsoft“ zurückzuführen. Das gemeinsame Team erstellte vier logische Qubits unter Verwendung von 30 der 32 auf dem H2 verfügbaren physischen Qubits. Sie demonstrierten auch erfolgreich die Syndromextraktion, die für fehlertolerantes Quantencomputing notwendig ist. Weitere Einzelheiten zu den Ergebnissen können eingesehen werden hier.

„Das heute bekannt gegebene Ergebnis festigt die Position von Quantinuum an der Spitze des universellen fehlertoleranten Quantencomputings weiter“, sagte Rajeeb Hazra, CEO von Quantinuum. „Der heutige Erfolg war nur mit dem H2-Quantencomputer von Quantinuum möglich, der eine beispiellose Zwei-Qubit-Gate-Genauigkeit von 99.8 Prozent aufweist; die 32 Qubits in unserer QCCD-Architektur; und All-to-All-Qubit-Konnektivität. Aufbauend auf der außergewöhnlichen Leistung unserer aktuellen Systeme werden wir weiterhin Innovationen entwickeln, um universelles fehlertolerantes Quantencomputing früher als bisher zur Realität werden zu lassen.“

In der neuen Ära, die Microsoft als „Level 2 Resilient“ beschreibt, ist Quantencomputing nun in der Lage, die durch Fehler verursachten Probleme zu bewältigen und kann damit beginnen, Herausforderungen wie die Modellierung der Zustände von Molekülen und Materialien und die Simulation von Systemen in der Physik der kondensierten Materie anzugehen. Basierend auf den anspruchsvollen Kriterien von Microsoft markiert die Demonstration mehrerer verschränkter logischer Qubits, wobei die logischen Qubits die physikalischen Qubits übertreffen, einen lang erwarteten Übergang in diese zweite Phase des Quantencomputings.

„Dies ist ein wichtiger Durchbruch für das Quantencomputing“, sagte Dr. Krysta Svore, Distinguished Engineer und VP of Advanced Quantum Development für Microsoft Azure Quantum. „Die Zusammenarbeit zwischen Quantinuum und Microsoft hat für die Branche einen entscheidenden Schritt nach vorne gemacht und einen entscheidenden Meilenstein auf dem Weg zum hybriden klassischen Quanten-Supercomputing demonstriert, das die wissenschaftliche Entdeckung verändern kann.“

„Als führende Unternehmen werden wir weiterhin schneller Innovationen hervorbringen als die Konkurrenz, mit Hardware-Innovationen und der Entwicklung von Anwendungen, um die Vorteile der neuen Ära wirklich logischer Qubits zu nutzen“, Ilyas Khan, stellvertretender Vorsitzender und Chief Product Officer, Quantum. „Wir werden weiterhin sicherstellen, dass unsere Kunden die ersten sind, die von diesen und zukünftigen Durchbrüchen profitieren. Ich bin gespannt, wie sie die Vorteile zuverlässiger Quantencomputer nutzen, um leistungsfähigere Lösungen als je zuvor für ihr anspruchsvollstes Problem zu entwickeln

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• Quelle: https://insidehpc.com/2024/04/quantinuum-and-microsoft-report-reduction-in-quantum-error-rates/