Een van de grootste uitdagingen is dat kwantumcomputers informatie verkeerd kunnen opslaan of manipuleren, waardoor ze algoritmen niet lang genoeg kunnen uitvoeren om bruikbaar te zijn. Nieuw onderzoek van Google Quantum AI en zijn academische medewerkers laat zien dat ze daadwerkelijk componenten kunnen toevoegen om deze fouten te verminderen. Voorheen leidde het toevoegen van meer componenten aan een kwantumcomputer vanwege technische beperkingen tot meer fouten. Ten slotte ondersteunt het artikel het idee dat foutcorrectie een haalbare strategie is voor het bouwen van een bruikbare kwantumcomputer. Sommige critici betwijfelden of dit een effectieve aanpak was, zegt natuurkundige Kenneth Brown van de Duke University, die niet bij het onderzoek betrokken was.
“Dit foutcorrectie-ding werkt echt, en ik denk dat het alleen maar beter gaat worden”, schreef Michael Newman, lid van het Google-team, op X. (Google, dat het onderzoek op de preprint-server arXiv in augustus publiceerde, weigerde dit te doen) commentaar op de plaat voor dit verhaal.)
Kwantumcomputers coderen gegevens met behulp van objecten die zich gedragen volgens de principes van de kwantummechanica. In het bijzonder slaan ze informatie niet alleen op als 1met en 0s, zoals een conventionele computer dat doet, maar ook in “superposities” van 1 En 0. Door informatie op te slaan in de vorm van deze superposities en de waarde ervan te manipuleren met behulp van kwantuminteracties zoals verstrengeling (de manier waarop deeltjes zich zelfs over grote afstanden met elkaar verbinden) zijn geheel nieuwe soorten algoritmen mogelijk.
In de praktijk hebben kwantumcomputerontwikkelaars echter ontdekt dat fouten snel binnensluipen omdat de componenten zo gevoelig zijn. Een kwantumcomputer presenteert 1, 0of superpositie door een van de componenten ervan in een bepaalde fysieke toestand te brengen, en het is maar al te gemakkelijk om die toestanden per ongeluk te veranderen. Het onderdeel komt dan in een fysieke toestand terecht die niet overeenkomt met de informatie die het zou moeten vertegenwoordigen. Deze fouten stapelen zich in de loop van de tijd op, wat betekent dat een kwantumcomputer geen correcte antwoorden kan geven voor lange algoritmen zonder de fouten te corrigeren.