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Quantencomputer: Fehlerkorrektur um Faktor 1.000 reduziert?

Eine künstlerische Darstellung eines Computerchips.

Quantencomputer werden immer besser, doch ein großes Problem haben sie alle immer noch, sie machen zu viele Fehler. Diese Fehler zu korrigieren ist sehr schwierig, weil man Quantenbits (Qubits) nicht einfach kopieren oder messen kann, ohne sie zu zerstören. Doch die dafür nötige Fehlerkorrektur wird immer besser, und wieder sind es Forscher:innen von Microsoft, die verkünden einen bedeutenden Fortschritt auf diesem Gebiet erreicht zu haben.


Wieder Microsoft

Bereits im vergangenen Jahr hatte Microsoft verkündet mit einem neuen Algorithmus zur Fehlerkorrektur einen Durchbruch bei der Entwicklung von Quantencomputern erreicht zu haben. Nun will man diese Fehlerkorrektur mit einer komplett neuen Methode erneut deutlich verbessert haben, und zwar gleich um den Faktor 1.000.

Wie es heißt nutzt man bei dieser neuen Methode einen sogenannten „4D-Code“ – eine mathematisch-geometrische Struktur, die in vier Dimensionen funktioniert. Klingt kompliziert, und ist es auch (zumindest für Nicht-Mathematiker), aber die genaue Funktionsweise spielt hier auch keine Rolle, wichtig ist: Sie haben eine clevere Methode gefunden, um Fehler zu erkennen, ohne die empfindlichen Qubits zu zerstören. Auf diese Weise wird weniger Hardware (also weniger Qubits) benötigt, und trotzdem lassen sich Fehler genauer erkennen.

Noch ein Durchbruch?

Bei manchen Quantencomputern werden Atome mit Lasern festgehalten. Wenn eines davon verloren geht, war das bisher ein großes Problem. Die Forscher:innen haben aber nun gezeigt, dass man solche Atome während des Rechenprozesses ersetzen kann – ohne die Berechnungen zu unterbrechen.

Fazit

Während die neuen Methoden Microsoft zufolge zwar bereits auf echten Quantencomputern getestet wurden, sind die betreffenden Studien aber noch nicht peer-reviewed, das heißt, sie wurden noch nicht von anderen Wissenschaftler:innen auf ihre Korrektheit und Plausibilität hin überprüft.

Man kann aber wohl davon ausgehen, dass Microsoft diese Ergebnisse nicht schon veröffentlicht hätte, wenn sie sich nicht sehr sicher wären, dass alles auch so funktioniert, wie sie sagen. Falls das so ist, wäre das auf jeden Fall ein großer Schritt in der Entwicklung von Quantencomputern, auch wenn es sicher noch ein langer Weg ist, bis sie wirklich zuverlässig sind und effizient eingesetzt werden können.


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