Quantencomputing-Durchbruch bei der Fehlerkorrektur

Internationales Forschungsteam unter Beteiligung der Theoretical Quantum Technology Group der RWTH Aachen hat Fehler in digitalen Quantensystemen schnell und kontinuierlich korrigiert. Forschende der ETH Zürich, unterstützt von der Theoretical Quantum Technology Group der RWTH Aachen und dem Forschungszentrum Jülich sowie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern in Kanada, ist es erstmals gelungen, Fehler in digitalen Quantensystemen schnell und kontinuierlich zu korrigieren. Mit dieser in Nature veröffentlichten Arbeit haben die Forscher eine wichtige Hürde auf dem Weg zum praktischen Quantencomputing genommen. ,,Der Bau praktischer Quantencomputer hängt entscheidend von der Fähigkeit ab, Fehler auf Quantenbits (Qubits) schnell genug und wiederholt zu erkennen und zu korrigieren, bevor sie sich häufen und zu Ausfällen der Quantenberechnungen führen", erklärt Markus Müller, dessen Theorie-Forschungsgruppe am Institut für Quanteninformation der RWTH Aachen und am Peter-Grünberg-Institut des Forschungszentrums Jülich Protokolle für Quantencomputing und Fehlerkorrektur untersucht. System erkennt und korrigiert Fehler Bisherige Fehlerkorrekturverfahren waren nicht in der Lage, beide grundlegenden Fehlerarten, die in Quantensystemen auftreten, gleichzeitig zu erkennen und zu korrigieren. Ein Team von Andreas Wallraff an der ETH Zurich hat nun das erste System vorgestellt, das beide Fehlerarten wiederholt erkennen und korrigieren kann. Diesen wichtigen Erfolg erzielten die Forscher mit einem Chip, der über insgesamt 17 supraleitende Qubits verfügt und bei einer Temperatur von nur 0,01 Kelvin, knapp über dem absoluten Nullpunkt, betrieben wird.