Kuantum hesaplama şirketi Quantinuum’dan mühendis ve fizikçilerden oluşan bir ekip, hataya dayanıklı yöntemler kullanarak ilk mantıksal kubitin ışınlanmasını gerçekleştirdi. Ekip, Science dergisinde yayınlanan makalelerinde, kullandıkları ayarlama ve ışınlanma yöntemlerinin yanı sıra her birinin elde ettiği hassasiyeti anlatıyor.
Gerçekten kullanılabilir bir kuantum bilgisayar geliştirmenin önündeki en büyük engellerden biri, kuantum bilgisayarların çözümler üzerinde çalışırken hata yapma eğilimi olmuştur. Hataları azaltmaya yönelik bir yaklaşım, birden fazla fiziksel kübitte kullanılabilen mantıksal kübitleri tanıtmaktır.
Yeni gelişmenin bir parçası olarak araştırma ekibi, hapsolmuş iyonlara dayalı bir kuantum işlemci kullandı; bu, kuantum kodlu verilerin dolaşık fiziksel kübitler kullanılarak iletilmesine izin verdi.
Mantıksal kübitlerin, fiziksel kübitlere göre hataya daha az eğilimli olabilmesinin nedeni, gürültüye maruz kalmamaları ve hata düzeltme kodu kullanılarak kodlanabilmeleridir. Mantıksal kübitlerin kullanılmasındaki sorun, kuantum dolaşma kullanılarak bilginin ışınlanmasıdır. Quantinuum araştırmacıları bu sonuca ulaşmak için iki yöntem denedi: “enine” ve “kafes ameliyatı”.
Çapraz yaklaşım, aynı anda birden fazla kübite işlem eklemeyi içeriyordu. Bu, sürecin manipüle edilmesine olanak tanıdı ve bu da daha hızlı ışınlanmaya yol açtı. Kafes cerrahisi yaklaşımı, operasyonları gerçekleştirmenin bir yolu olarak kübit sınırlarının manipüle edilmesini içeriyordu; prosedürleri mimariler arasında daha uyumlu hale getirmeye çalışırken tercih edilir.
Araştırmacılar, her iki yaklaşımın da mantık kübitlerini taşıma aracı olarak uygun olduğunu ancak aynı zamanda dezavantajları olduğunu da buldu. Örneğin, kafes cerrahisi yaklaşımının enine yaklaşıma göre daha az doğru olduğu bulunmuştur.
Araştırma ekibi, ışınlanma sürecinde dört noktada hata düzeltme uygulamak için gerçek zamanlı kod çözmeyi (Steen kodunu kullanarak) kullandı ve ilk kez mantıksal kubitlerin hataya dayanıklı yöntemler kullanılarak ışınlandığını gösterdi.