🇯🇵🖥️ QUANTENKOMPUTER: PROTOKOLL TOKIO FÜR SKALIERBARE MASCHINEN 🖥️🇯🇵
Erstmals haben Forscher der Universität Tokio ein Protokoll für fehlertolerante Quantencomputer demonstriert, das absurde Zahlen von physischen Qubits oder extreme Verlangsamungen vermeidet. Veröffentlicht in Nature Physics, kombiniert es Quantum Low-Density Parity-Check (QLDPC) Codes mit verketteten Steane-Codes und reduziert drastisch die Kosten für Fehlkorrekturen – das Haupthindernis für skalierbare Maschinen.
Quantencomputer sind fragil: Um ein nützliches logisches Qubit zu schützen, sind viele physische Qubits erforderlich, was große Systeme unpraktisch macht.
Bisher bedeutete höhere Zuverlässigkeit mehr Qubits oder viel langsamere Berechnungen. Diese hybride Studie erreicht beide Vorteile: konstante räumliche Überlastung (physische Qubits für logische begrenzt) und polilogarithmische zeitliche Überlastung (minimale Verlangsamung mit Systemwachstum).
Sie verwenden Teleportationsgatter mit Hilfszuständen, die fehlertolerant über verkettete Steane QLDPC vorbereitet sind.
Schlüsselinnovation: Methode "partielle Schaltungsreduktion", die Fehler in lokalen Segmenten (Gadget-Rechtecke + EC) analysiert und Zuverlässigkeit unter einem definierten Fehlerthreshold nachweist, ohne komplexe globale Korrelationen. Dies vervollständigt den Nachweis des Schwellenwerttheorems für constant-space QLDPC-Protokolle und löst frühere logische Lücken.
Warum ist das wichtig?
Fehlertoleranz trennt experimentelle Demos von echten Quantencomputern.
Diese theoretische Arbeit beweist effiziente und schnelle Skalierbarkeit, ohne Hardwareexplosion. QLDPC (z.B. Quanten-Expander-Codes) + Steane – beide in experimenteller Forschung zu neutralen Atomen, Supraleitern – eröffnen die praktische FTQC. Verwandte Forschungen bestätigen: QLDPC reduzieren räumliche Überlastung, Steane ermöglichen parallele universelle Gatter.
Tokio löst das Dilemma von Hardware-Skalierung vs. Rechenleistung mit vernachlässigbarer Überlastung.
Ein Schritt in Richtung echter Quanten.