Hatalar bilgisayarlar tarafından da yapılabilir. Tipik olarak, bunları bertaraf etmek için teknikler kullanılır veya hesaplama yapılırken bulunur ve düzeltilir. Bilinmeyen bir kuantum durumunu yeniden üretmek imkansız olduğundan, bu kuantum bilgisayarlarla biraz çalışmayı gerektirir. Bu, hesaplama sırasında durumun birden fazla kez kaydedilmesi olasılığını ortadan kaldırır, bu da bir hatayı tanımlamak için kaydedilmiş sürümleri karşılaştırmayı imkansız hale getirir.
Geleneksel bilgisayar teknolojisinden yola çıkan kuantum fiziği, kuantum bilgisinin birkaç dolaşık kuantum biti arasında dağıtıldığı ve yedekli olarak depolandığı alternatif bir yaklaşım oluşturmuştur. Metodoloji, düzeltme kodları olarak adlandırılan kodlarda belirtilmiştir.
Innsbruck Üniversitesi Deneysel Fizik Bölümü’nden Thomas Monz ve RWTH Aachen Kuantum Bilgi Bölümü ve Forschungszentrum Jülich’teki Peter Grünberg Enstitüsü’nden Markus Müller, 2022 yılında hataya dayanıklı kuantum bitleri üzerinde evrensel bir dizi işlem uygulayarak hataları verimli bir şekilde düzeltmek için bir kuantum bilgisayarın nasıl programlanacağını gösteren bir ekibe liderlik etti.
Bununla birlikte, çeşitli kuantum hata düzeltme kodlarıyla ilgili çeşitli zorluklar vardır. Bir teoriye göre, mantıksal kuantum bitleriyle serbestçe programlanmış hesaplamalar için gereken tüm kapı işlemlerini kolayca ve güvenli bir şekilde gerçekleştirebilen bir düzeltme kodu yoktur.
Çeşitli düzeltme kodları kuantum kapılarının gerçekleştirilmesine izin verir.
Bu sorunu aşmak için Markus Müller liderliğindeki ekip, kuantum bilgisayarın iki düzeltme kodu arasında hataya dayanıklı bir şekilde geçiş yapabilmesi için bir yol geliştirdi.
Bu sayede kuantum bilgisayar, ilk kodda uygulanması zor bir mantık kapısıyla karşılaştığında sorunsuz bir şekilde ikinci koda geçiş yapabiliyor. Markus Müller’in laboratuvarında doktora sonrası araştırmacı olarak çalışan Friederike Butt, bu sayede hesaplama için gereken tüm kapıların uygulanmasının kolaylaştığını söylüyor.
Deneyin kuantum devreleri, Thomas Monz’un Innsbruck araştırma grubuyla yakın işbirliği içinde kendisi tarafından oluşturuldu ve hayata geçirildi.
Innsbruck doktora öğrencisi Ivan Pogorelov’a göre, grubumuz iki entegre kuantum hata düzeltme kodu kullanarak bir iyon tuzağı kuantum bilgisayarında evrensel bir kuantum kapıları seti oluşturarak bir ilki başardı.
Kaynak: phys.org/news/2025-01-quantum-efficiently-suppresses-errors-codes.html
