Il team di Google Quantum AI ha scoperto che l'aggiunta di qubit logici al computer quantistico dell'azienda ha ridotto in modo esponenziale il tasso di errore dei qubit logici. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Natura , il gruppo descrive il loro lavoro con i qubit logici come una tecnica di correzione degli errori e delinea ciò che hanno imparato finora.

Uno degli ostacoli che si frappongono alla creazione di computer quantistici utilizzabili è capire come prevenire il verificarsi di errori o risolverli prima che vengano utilizzati come parte di un calcolo. Sui computer tradizionali, il problema viene risolto principalmente aggiungendo un bit di parità, ma questo approccio non funzionerà con i computer quantistici a causa della diversa natura dei qubit:i tentativi di misurarli distruggono i dati. Ricerche precedenti hanno suggerito che una possibile soluzione al problema è raggruppare i qubit in cluster chiamati qubit logici. In questo nuovo sforzo, il team di AI Quantum ha testato questa idea sul computer quantistico Sycamore di Google.

Sycamore funziona con 54 qubit fisici, nel loro lavoro, i ricercatori hanno creato qubit logici di diverse dimensioni che vanno da cinque a 21 qubit per vedere come funzionerebbero ciascuno. Così facendo, hanno scoperto che l'aggiunta di qubit riduceva i tassi di errore in modo esponenziale. Sono stati in grado di misurare i qubit extra in un modo che non comportasse il collasso del loro stato, ma ciò forniva comunque informazioni sufficienti per essere utilizzate per i calcoli.

Suggeriscono che i loro risultati indicano che è possibile utilizzare i qubit logici come mezzo praticabile di correzione degli errori, anche se molto più lavoro deve essere fatto. Sottolineano che l'uso di qubit logici come mezzo di correzione degli errori introduce un altro problema:anche i qubit aggiunti sono suscettibili di errori. E man mano che ne vengono introdotti altri, il problema cresce:viene chiamato il punto in cui l'utilizzo di un tale approccio diventa irrealizzabile, abbastanza naturalmente, la soglia. Il team di Google non ha ancora raggiunto la soglia, ma aspettati che si trovi in ​​macchine con più qubit. Notano inoltre che per l'approccio al lavoro in un vero computer quantistico utilizzabile, è ancora necessario un mezzo per ridurre il rumore che porta a errori.

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