Fehlerquote sinkt: Microsoft erreicht Quantencomputing-Durchbruch
Auf Quantenebene arbeiten
Der Traum von der Quanteninformatik war schon immer aufregend: Was wäre, wenn wir eine Maschine bauen könnten, die auf Quantenebene arbeitet und komplexe Berechnungen exponentiell schneller durchführen könnte als ein durch die klassische Physik begrenzter Computer?Doch obwohl IBM, Google und andere Unternehmen iterative Quantencomputer-Hardware angekündigt haben, werden diese noch immer nicht für praktische Zwecke eingesetzt. Das könnte sich mit der heutigen Ankündigung von Microsoft und Quantinuum ändern.
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Während sich klassische Computer und Elektronik auf binäre Bits als grundlegende Informationseinheit stützen (sie können entweder ein- oder ausgeschaltet sein), arbeiten Quantencomputer mit Qubits, die in einer Überlagerung von zwei Zuständen gleichzeitig existieren können.
Das Problem mit Qubits ist allerdings, dass sie fehleranfällig sind, was der Hauptgrund dafür ist, dass die heutigen Quantencomputer nur für Forschung und Experimente verwendet werden.
Microsofts Lösung besteht nun darin, physische Qubits in virtuelle Qubits zu gruppieren, was eine Fehlerdiagnose und -korrektur ermöglicht und dies auf der gesamten Quantinuum-Hardware durchzuführen. Das Ergebnis ist laut der nun vorgestellten Lösung eine Fehlerquote, die 800-mal besser ist als bei der alleinigen Verwendung physischer Qubits. Microsoft behauptet, dass mehr als 14.000 Experimente ohne Fehler durchgeführt werden konnten.
"Level 2 Resilient"-Quantencomputing
Laut Microsoft-Manager Jason Zander könnte diese Errungenschaft endlich das "Level 2 Resilient"-Quantencomputing starten, das zuverlässig genug für praktische Anwendungen wäre."Die Aufgabe für das gesamte Quanten-Ökosystem besteht darin, die Zuverlässigkeit von Qubits zu erhöhen und fehlertolerantes Quanten-Computing zu ermöglichen, sodass wir eine Quantenmaschine nutzen können, um Lösungen für bisher unlösbare Probleme zu finden", schrieb Zander daher jetzt in der Ankündigung im Microsoft-Blog.
"Kurz gesagt, wir müssen zu zuverlässigen logischen Qubits übergehen, die durch die Kombination mehrerer physikalischer Qubits zu logischen Qubits erzeugt werden, um sie vor Rauschen zu schützen und eine lange (d. h. widerstandsfähige) Berechnung zu ermöglichen. ... Mit hochwertigen Hardwarekomponenten und bahnbrechenden Fähigkeiten zur Fehlerbehandlung, die für diese Maschine entwickelt wurden, können wir bessere Ergebnisse erzielen, als es jede einzelne Komponente könnte."
Forscher werden laut Microsoft in den nächsten Monaten einen Vorgeschmack auf Microsofts zuverlässiges Quantencomputing über Azure Quantum Elements erhalten, das als private Vorschau verfügbar sein wird.
Zusammenfassung
- Microsoft und Quantinuum entwickeln fehlerarme Quantenlösung
- Quantencomputer könnten Berechnungen extrem beschleunigen
- Bisherige Quantencomputer nur für Forschung nutzbar
- Microsofts Ansatz: Physische Qubits zu virtuellen gruppieren
- Fehlerquote um das 800-fache reduziert
- 14.000 Experimente ohne Fehler durchgeführt
- Zuverlässigkeit für praktische Anwendungen könnte erreicht sein
- Azure Quantum Elements gibt bald Einblick in Fortschritte
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