I ricercatori di Quantinuum segnalano un forte calo degli errori di memoria quantistica sul processore Helios a ioni intrappolati: è un passo verso calcoli più affidabili. La loro prestampa è nelle nuove voci di arXiv del 20 ottobre, dopo l’annuncio della società del 19 ottobre da Broomfield, in Colorado. La fedeltà dichiarata è del 99,9995%, cioè circa cinque errori logici per milione di cicli di correzione.
Lo studio di Ali Lavasani e colleghi valuta quanto più qubit fisici possano proteggere un qubit logico, l’unità codificata che conserva l’informazione quantistica. Secondo i ricercatori, la correzione è utile quando il rumore dell’hardware è così basso che una protezione maggiore può ridurre gli errori anziché aggiungerne. È una condizione essenziale perché i calcoli quantistici possano durare più a lungo.
Il gruppo ha provato codici a colori triangolari con distanze tre, cinque e sette, aumentando via via la protezione. Secondo la prestampa, gli errori di memoria logica sono diminuiti in media di circa 12 volte a ogni passaggio. In prove separate su porte di Clifford a due qubit, passare dalla distanza tre alla cinque ha ridotto gli errori di circa nove volte. La qualità della memoria è però distinta da quella delle porte.
Il resoconto tecnico della società precisa che la migliore stima è basata su tre errori osservati in 29.000 prove, ciascuna con 20 cicli di correzione: in totale 580.000 cicli. La prestampa indica circa cinque errori per milione, con un’incertezza che va da circa tre a nove. È una misura della memoria protetta per ciclo, né può descrivere la riuscita di un intero algoritmo con la stessa precisione.
La società afferma che il tasso di errore è dieci volte più basso del risultato di settembre, già ottenuto sullo stesso hardware Helios con un codice diverso. Collega il progresso ad Apollo, il computer tollerante ai guasti previsto per il 2029. La data è però un obiettivo aziendale: la ricerca è una prestampa e non dimostra che una macchina universale tollerante ai guasti sia già disponibile.
Sarà necessaria ulteriore attività di integrazione. Quantinuum riconosce che non è ancora dimostrata la scalabilità sotto soglia della preparazione degli stati magici, una risorsa necessaria al calcolo universale in questo approccio. Il prossimo passo dichiarato sarà unire i componenti del codice a colori in calcoli più grandi e affidabili. Si osserva perciò un progresso nella riduzione degli errori, ma la funzionalità del sistema completo è ancora da dimostrare.
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