A BME Fizikai Intézet elméleti fizikusai a ,,felületi kód'' nevű kvantumos hibajavító eljárás hatékonyságát vizsgálták numerikus szimulációkkal. Publikáció a Quantum folyóiratban.

 

Ahhoz, hogy a kvantumszámítógépek beváltsák a hozzájuk fűzött reményeket, és hosszú számítási feladatokat tudjanak pontosan végezni, logikai áramkörök kvantumbitjeit meg kell védeni a környezeti zajtól. Ennek fontos része a kvantumos hibajavítás: minden egyes logikai kvantumbitet sok fizikai kvantumbit együttes, összefonódott kvantumállapotába kell bekódolni. A Quantum folyóiratban közölt munkánkban Numerikus szimulációval vizsgáltuk, hogy a legígéretesebbnek tartott kvantumos hibajavítási eljárás, az ún. felületi kód (surface code) milyen szintű védelmet biztosít a koherens hibák (kalibrációs hibák) és kiolvasási hibák kombinációjával szemben. Azt találtuk, hogy a kódot felskálázva (több fizikai kvantumbit minden logikai kvantumbitre) a védelem nő -- feltéve, hogy a hibák nem nagyobbak egy küszöbértéknél. Ez az általunk talált  küszöb közelítőleg egyenlő egy már korábban ismert küszöbértékkel: az inkoherens hibák (amiket egy fluktuáló környezet okoz) és kiolvasási hibák kombinációjához tartozóval. Azt találtuk továbbá, hogy a felületi kód robusztusabban véd a kiolvasási hibákkal szemben, mint a koherens hibákkal szemben (ld. ábra).