Qubit con correzione degli errori 800 volte più affidabili dopo la scoperta, aprendo la strada al “livello successivo” dell’informatica quantistica

3 settimane ago

Qubit con correzione degli errori: una svolta nell’informatica quantistica

Gli scienziati hanno sviluppato qubit logici con tassi di errore 800 volte inferiori rispetto ai qubit fisici, aprendo nuove prospettive nell’informatica quantistica.

Qubit logici: la soluzione al problema dell’errore

I qubit, bit quantistici, sono vulnerabili agli errori a causa della loro natura “rumorosa”. I qubit logici sono formati da qubit fisici connessi tramite entanglement quantistico, riducendo gli errori memorizzando informazioni in posizioni diverse.

Esperimenti con qubit logici

Uno studio ha dimostrato la realizzazione di quattro qubit logici con 30 qubit fisici, senza errori non rilevati e corretti in 14.000 esperimenti. L’obiettivo è sviluppare supercomputer ibridi con 100 qubit logici affidabili.

Vantaggi e applicazioni future

Microsoft e Quantinuum sperano che questa tecnologia possa portare a supercomputer ibridi con un’elevata affidabilità, offrendo un vantaggio scientifico alle organizzazioni. Il potenziale impatto è stato sottolineato dall’EVP di Microsoft per le missioni e le tecnologie strategiche.

Scalabilità e riduzione degli errori nei computer quantistici

Uno dei principali ostacoli alla scalabilità dei computer quantistici sono i tassi di errore dei qubit. Mentre i bit tradizionali hanno un tasso di errore di 1 su 1 miliardo di miliardi, i qubit presentano una maggiore suscettibilità agli errori, ma i qubit logici possono rivoluzionare questo settore.

Un Nuovo Passo Avanti nel Calcolo Quantistico

Quando si eseguono esperimenti su un circuito quantistico, i qubit fisici mostrano un tasso di errore del 1% rispetto ai qubit logici, che invece hanno un errore di appena lo 0,001%, come riportato da Microsoft.

La Tecnica dell’Estrazione della Sindrome Attiva

I ricercatori hanno implementato con successo la tecnica dell’“estrazione della sindrome attiva”, che consente la diagnosi e correzione degli errori senza distruggere i qubit logici durante i calcoli, rappresentando un’importante innovazione nel settore.

Processo di Funzionamento della Tecnica

L’estrazione della sindrome attiva si basa su un articolo del 2018 e sfrutta il concetto di qubit logici composti da un gruppo di qubit fisici ausiliari. Questi ultimi salvano temporaneamente le informazioni del qubit logico, consentendo la rilevazione e correzione degli errori senza interrompere i calcoli.

Il Giudizio degli Esperti

Le innovazioni nella correzione degli errori quantistici sono fondamentali per il futuro del calcolo quantistico. Travis Humble, direttore del Quantum Science Center all’Oak Ridge National Laboratory, sottolinea l’importanza di tali sviluppi per la ricerca scientifica e la sicurezza energetica.

Avanzamento nella Ricerca Quantistica di Microsoft

Microsoft e Quantinuum hanno dimostrato l’affidabilità dei qubit logici con un tasso di errore 800 volte migliore dei qubit fisici, aprendo le porte a nuove possibilità nel calcolo quantistico.

Calcolo Quantistico di Livello 2

Secondo Microsoft, questo traguardo rappresenta un passo verso ciò che definiscono come calcolo quantistico di “Livello 2”, con hardware a basso errore che può essere potenziato per risolvere problemi in modo efficiente.

L’Obiettivo: Livello 3 e Supremazia Quantistica

L’obiettivo finale è raggiungere il Livello 3 e ottenere la supremazia quantistica, dove i computer quantistici supereranno in potenza i supercomputer tradizionali.

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