Come costruire un Computer Quantico con meno errori (secondo Amazon)

Sebbene Amazon non abbia ancora un proprio computer quantistico, sta lavorando al problema e la sua divisione AWS ha pubblicato un documento che lo dimostra.

Questo è il primo documento di ricerca AWS incentrato su una nuova architettura per il calcolo quantistico, un sistema che potrebbe definire un nuovo standard per la correzione degli errori.

Non è facile controllare i bit quantistici (qubit), poiché invece di rappresentare uno o uno zero, come i bit tradizionali, possono esistere in entrambi gli stati contemporaneamente. Questa proprietà significa che possono eseguire molti calcoli contemporaneamente, ma sono così instabili che un errore è assolutamente possibile, quindi i calcoli eseguiti non sono sempre affidabili.

In questo video viene spiegato come funziona in termini semplici:

Ciò che AWS ha fatto è descrivere nuovi modi per scoprire quando un qubit ha commesso un errore e correggere l’errore. Al momento non è possibile evitare il 100% degli errori, ma è possibile rilevare che sono stati fatti e correggerli prima di mostrare pubblicamente il risultato.

È vero che nel tempo i tassi di errore si sono ridotti, ma ancora non ci consentono di eseguire algoritmi ad alta fedeltà.

Nell’articolo pubblicato su aws.amazon.com spiegano i diversi approcci:

• QEC attivo, che utilizza molti qubit imperfetti per correggere un qubit che è stato identificato come difettoso, ma crea un grande sovraccarico hardware, rendendo difficile la creazione di un computer quantistico universale che utilizzi questo sistema.
• QEC passivo, si concentra sulla progettazione di un sistema informatico fisico che ha una stabilità intrinseca contro gli errori.

Nel nuovo modello, i ricercatori AWS combinano QEC attivo e passivo per creare un computer quantistico che potrebbe, in linea di principio, raggiungere livelli di precisione più elevati.

Sebbene al momento tutto sia sulla carta, sembra che l’informatica quantistica stia avanzando senza tornare indietro.

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Fonte: “Designing a fault-tolerant quantum computer based on Schrödinger-cat qubits” [Amazon]