Quantinuum senkt logische Fehlerrate auf Helios
Ein Preprint meldet fünf logische Fehler je Million Korrekturzyklen und stärkeren Schutz bei wachsendem Code, doch der Test deckt nur einen Teil eines brauchbaren fehlertoleranten Rechners ab.
Quantinuum baut Quantencomputer auf Basis gefangener Ionen und die Software zu ihrer Programmierung. Quanteninformation ist empfindlich. Nutzbare Systeme brauchen daher logische Qubits, die Informationen auf mehrere physische Qubits verteilen und Fehler korrigieren, bevor eine Berechnung scheitert. Ein neuer Preprint von Unternehmensautoren meldet auf dem Helios-System mit 98 Qubits eine logische Fehlerrate von 5 je Million Fehlerkorrekturzyklen.
Das Experiment nutzte dreieckige Farbcodes mit den Distanzen 3, 5 und 7. Für jeden logischen Speichertest waren 13, 37 beziehungsweise 73 physische Qubits nötig. Mit jeder höheren Codedistanz sank die verbleibende logische Fehlerrate ungefähr um den Faktor 12. Das ist der entscheidende Punkt: Zusätzlicher Schutz verbesserte die Zuverlässigkeit schneller, als er neue Fehlerquellen einführte. Dies wird als Betrieb unterhalb der Fehlerkorrekturschwelle bezeichnet.
Die niedrigste gemessene Rate entspricht einer logischen Zuverlässigkeit von 99,9995%. Quantinuum erklärt, dies sei zehnmal besser als das eigene September-Ergebnis und 100-mal niedriger als das beste veröffentlichte Ergebnis auf einem anderen Hardwaretyp. Das sind Unternehmensangaben. Die zugrunde liegende Arbeit ist ein Preprint ohne Begutachtung. Der stärkste Wert stammt aus einem logischen Speichertest. Außerdem wurde nur eine begrenzte Familie von Clifford-Operationen mit zwei Qubits geprüft, kein langer kommerzieller Algorithmus.
Die Autoren nennen als nächsten Schritt den Nachweis derselben Skalierung für Nicht-Clifford-Operationen, die universelles Rechnen erfordert. Quantinuum plant, sein fehlertolerantes Apollo-System 2029 verfügbar zu machen, doch Zeitpunkt und nötige Größe bleiben zukunftsgerichtet. Das Ergebnis stärkt den technischen Pfad, weil größere Codes auf kommerzieller Hardware besser funktionierten. Es zeigt noch nicht, dass eine nützliche fehlertolerante Anwendung durchgehend laufen kann.
Zum Unternehmensprofil von Quantinuum Inc.
Quellen
- Quantinuum-Mitteilung zur Fehlerkorrektur Veröffentlicht
- Preprint Quantum error correction well below the color code threshold Veröffentlicht