- Der Quantencomputer von Quantinuum erreicht 99,9995 % logische Treue, die Fehlerquote ist deutlich niedriger als die der Wettbewerber.
- Die Fehlerquote des Computers ist zehnmal niedriger als der vorherige Rekord und nähert sich der praktischen Nutzung.
- Die Verwendung der Farbcode-Technologie zur Quantenfehlerkorrektur setzt einen neuen Maßstab.
- Die Forschung des Teams zeigt, dass die physische Anzahl der benötigten Quantenbits für ein praktisches fehlerresistentes System möglicherweise geringer ist als erwartet.
Berichten zufolge hat der weltweit präziseste Quantencomputer einen neuen Rekord in der Quantenfehlerkorrektur aufgestellt und eine logische Treue von 99,9995 % erreicht, wobei die Fehlerquote 100-mal niedriger ist als die Ergebnisse von Google Quantum AI. Der kommerzielle Quantencomputer mit 98 Quantenbits von Quantinuum, der in Colorado ansässig ist, wies in den neuesten Tests nur fünf Fehler pro Million logischer Operationen auf. Laut dem Unternehmen bringt dieses Ergebnis den Quantencomputer näher an die praktische Nutzung. Die Fehlerquote des Computers ist derzeit zehnmal niedriger als der vorherige Rekord von September 2026.
Darüber hinaus liegt diese Zahl 100-mal unter dem besten Ergebnis der konkurrierenden Hardwaretechnologie, das von Google Quantum AI veröffentlicht wurde. Quantinuum erklärt, dass dieser Erfolg es näher bringt, einen universellen fehlerresistenten Quantencomputer namens Apollo zu entwickeln, der voraussichtlich 2029 auf den Markt kommen wird. Dr. Rajeeb Hazra, CEO von Quantinuum, sagte: „Mit diesem Ergebnis haben wir bewiesen, dass wir über die erforderliche Fehlerkorrekturarchitektur und die Technologie der gefangenen Ionen verfügen, um universelle Fehlerresistenz zu erreichen.“
Technologische Fortschritte in der Quantenfehlerkorrektur
Quantencomputer verwenden Quantenbits zur Datenverarbeitung, doch diese Quantenbits sind äußerst empfindlich gegenüber äußeren Störungen. Wärme, elektromagnetische Störungen, Vibrationen und kosmische Strahlen können ihren fragilen Quantenstatus stören und zu Fehlern im Berechnungsprozess führen. Daher verwenden Wissenschaftler Quantenfehlerkorrektur, um Fehler zu reduzieren. Diese Methode kombiniert mehrere physische Quantenbits zu einem zuverlässigeren logischen Quantenbit, um Informationen besser zu schützen. In den neuesten Experimenten verwendete Quantinuum in seinem kommerziellen Helios-System eine als Farbcode bezeichnete Technologie, um eine logische Treue von 99,9995 % zu erreichen und damit einen neuen Maßstab für die Quantenfehlerkorrektur zu setzen.
Der Helios-Chip erzeugt winzige elektromagnetische Felder.
Leistungsbewertung des Helios-Systems
Gleichzeitig bewertete das Team die Leistung von Helios mit zunehmendem Kodierungsabstand, der die Stärke des Schutzes der Quanteninformation gegen Fehler bestimmt. Jede Erhöhung der Tests reduzierte die verbleibenden logischen Fehler um das 12-fache. Laut dem Team könnte eine weitere Erhöhung der Fehlerkorrektur die Zuverlässigkeit des Quantencomputers erheblich steigern. Die Tests zeigten auch, dass die physische Anzahl der benötigten Quantenbits für ein praktisches fehlerresistentes System geringer sein könnte als erwartet. Dr. Robin Blume-Kohout, Co-Direktor des Quantenleistungs-Labors der Sandia National Laboratories, das nicht an der Studie beteiligt war, bezeichnete dieses Ergebnis als einen wichtigen Meilenstein.
Er sagte: „Diese Arbeit zeigt die realen, signifikanten Leistungsverbesserungen der Quantenfehlerkorrektur – die Leistung eines logischen Quantenbits ist fast 100-mal höher als die seiner zusammensetzenden physischen Quantenbits.“
Diese Nachricht kommt, nachdem das Unternehmen letzten Monat seinen ersten bedeutenden Durchbruch angekündigt hat. Damals demonstrierte das Team mit einer anderen Fehlerkorrekturmethode namens Helix rekordverdächtige logische Speicher- und Berechnungsfähigkeiten. Beide Experimente wurden auf derselben Helios-Hardware durchgeführt und bewiesen, dass das Unternehmen die Leistung durch Änderung der Fehlerkorrekturmethode steigern kann, ohne den Computer auszutauschen. Die Helix-Methode benötigt zehn physische Quantenbits pro logischem Quantenbit, während der neue Farbcode bis zu 37 Quantenbits verwendet. Obwohl der Farbcode zusätzliche Quantenbits erfordert, bietet er eine deutlich niedrigere Fehlerquote.
Um Fehler während des Quantenberechnungsprozesses zu erkennen und zu korrigieren, kombiniert Quantinuum KI-Decodierung mit Echtzeit-Fehlerkorrektur. Das Unternehmen ist überzeugt, dass die neuesten Ergebnisse seine Pläne zur Einführung von Apollo im Jahr 2029 stärken. Blume-Kohout erklärte in einer Pressemitteilung: „Eine erweiterte Version dieses Systems könnte die für praktische fehlerresistente Berechnungen erforderliche Zuverlässigkeit erreichen, wobei weniger als eine Million physische Quantenbits benötigt werden, was die Aussichten für praktische Quantenberechnungen verbessert.“ Diese Erkenntnisse stellen einen bedeutenden Fortschritt bei der Lösung der Kerntechnologierisiken in diesem Bereich dar.
Neuer Meilenstein in der fehlerresistenten Quantenberechnung
Die neuesten Errungenschaften von Quantinuum im Bereich der Quantenberechnung zeigen bedeutende Fortschritte in der Quantenfehlerkorrekturtechnologie. Durch die Farbcode-Technologie hat das Unternehmen nicht nur die logische Treue erhöht, sondern auch potenzielle Optimierungen in der Anzahl der physischen Quantenbits aufgezeigt, die für das zukünftige Design von Quantencomputern entscheidend sind. Diese Fortschritte stärken nicht nur die Wettbewerbsfähigkeit des Unternehmens auf dem Markt, sondern ebnen auch den Weg für praktische fehlerresistente Quantenberechnung, die möglicherweise die Anwendungsmöglichkeiten der Quantenberechnung verändern könnte.