IBM, Intel, Honeywell en ook Microsoft zijn druk bezig met de ontwikkeling van quantumcomputers en ook Nederland wil zich in deze markt vastbijten. Onderzoekers bij Amazon Web Services (AWS) hebben een onderzoeksverslag gepubliceerd waarin ze de ontwikkeling van een fouttolerante quantumcomputer toelichten.
Een van de uitdagingen bij het toepassen van een quantumcomputer is de foutcorrectie. Onderzoekers Patricio Arrangoiz-Arriola en Earl Campbell hebben een methode ontworpen om foutloze en correcte berekeningen te doen met de qubits.
Een quantumcomputer met foutcorrectie is in staat om complexe quantum algoritmen uit te voeren zonder dat de hardware voor fouten zorgt. De foutcorrectie is nog een enorme uitdaging voor de wetenschap.
Een manier is om gebruik te maken van minder perfecte qubits om de fouten in een goede qubit te corrigeren. Dit zorgt voor een behoorlijke hardware overhead. Dit wordt active QEC genoemd.
Ook is het mogelijk om via passive QEC is dat gericht wordt op het bouwen van een stabiel mogelijk systeem, dat fouten tegengaat.
In het werk van de onderzoekes van AWS worden actieve en passieve QEC gecombineerd om een quantumcomputer te realiseren met een zeer grote precisie. De architectuur laat een systeem zien waarbij gebruikgemaakt wordt van ‘cat states’. Hierbij worden de qubits in superpositie gehouden met een oscillator. Ondertussen worden fotonen onttrokken en toegevoegd om de qubits stabiel te houden.
Daarnaast herhalen de onderzoekers de code die door de quantumcomputer worden uitgevoerd om te zien of de resultaten hetzelfde zijn. Op basis hiervan kunnen de fouten herkend worden en gecorrigeerd worden.
Het resultaat van het onderzoek lijkt veelbelovend. De paper maakt duidelijk dat ook AWS een rol wil gaan spelen in de ontwikkeling van quantumcomputers.
Bron: ZDNet
