
Kvanttitietokoneiden kehityksen suurimpia ongelmia on virheenkorjauksen vaatima valtava laskentakapasiteetti. Google on nyt osoittanut Willow-kvanttiprosessorillaan menetelmän, joka vähentää tiettyjen kvanttilaskennassa tarvittavien tilojen virheitä 40-kertaisesti. Tulos voi auttaa rakentamaan käytännössä hyödyllisiä kvanttitietokoneita nykyistä huomattavasti pienemmällä kubittimäärällä.
Kvanttitietokoneiden fyysiset kubitit ovat herkkiä häiriöille, minkä vuoksi laskentavirheitä joudutaan korjaamaan monimutkaisilla menetelmillä. Pahimmillaan suurin osa kvanttitietokoneen kapasiteetista voi kulua virheenkorjauksen toteuttamiseen varsinaisen laskennan sijasta.
Erityisen hankalia ovat universaalissa kvanttilaskennassa tarvittavat T-operaatiot. Niiden toteuttamiseen tarvitaan erityisiä, erittäin tarkasti valmisteltuja kvanttitiloja. Googlen mukaan aiemmissa arvioissa jopa 95 prosenttia kvanttitietokoneen kapasiteetista saattaisi kulua näiden tilojen valmistamiseen.
Googlen kehittämä magic state cultivation -menetelmä pyrkii vähentämään tätä kuormaa. Siinä aluksi kohinaisesta kvanttitilasta jalostetaan virheitä tunnistavien mittausten avulla huomattavasti tarkempi tila. Virheelliset valmistusyritykset hylätään, jolloin hyväksyttyjen tilojen laatu paranee.
Willow-prosessorilla tehdyissä kokeissa menetelmä vähensi virheitä noin 40-kertaisesti verrattuna käsittelemättömiin tiloihin. Loogisten T-tilojen fideliteetti nousi 99,99 prosenttiin. Tutkijat osoittivat myös, että näin valmisteltuja tiloja voidaan siirtää kahden erilaisen kvanttivirheenkorjauskoodin välillä. Tulokset julkaistiin Science-tiedelehdessä 15. lokakuuta.
Google ei kuitenkaan ole vielä osoittanut, kuinka paljon menetelmä pienentää käytännön kvanttitietokoneen kubittitarvetta. Menetelmä täytyy saada toimimaan nykyistä suuremmassa mittakaavassa. Kyse ei myöskään ole virheenkorjauksen poistamisesta, vaan sen yhden erityisen raskaan vaiheen tehostamisesta.
Kvanttilaskennan virheenkorjauksen kustannuksia pyritään pienentämään myös Suomessa. Espoolainen IQM kehittää entistä laadukkaampia fyysisiä kubitteja sekä tehokkaampia virheenkorjauskoodeja, joilla loogisten kubittien toteuttamiseen tarvittavaa laitteistomäärää voidaan vähentää. Googlen lähestymistapa täydentää tätä kehitystä. Kun fyysisten kubittien virheet saadaan hallintaan, myös varsinaisten laskentaoperaatioiden toteuttaminen on tehtävä riittävän tehokkaaksi. Molemmissa tavoitteena on sama, saada mahdollisimman suuri osa kvanttitietokoneen kapasiteetista hyödylliseen laskentaan.














Infineon on esitellyt uuden virta-anturin, joka soveltuu jopa satojen ampeerien virtojen mittaamiseen pienikokoisissa elektroniikkalaitteissa. XENSIV TLI5572 hyödyntää magneettista TMR-tekniikkaa, jonka ansiosta perinteinen shunttivastus ja siihen liittyvä vahvistinpiiri voidaan jättää pois. Ratkaisu on suunnattu erityisesti robotiikkaan, akkukäyttöisiin työkaluihin ja droneihin.



