Quantencomputer: Google demonstriert Quanten-Fehlerkorrektur – Spektrum dieser Wissenschaft

Jedes neu hinzugefügte Hardware-Qubit verbessert die Genauigkeit dadurch überproportional stark. »Wäre dies nicht so, würden die benötigten Ressourcen für die Fehlerkorrektur so stark wachsen, dass die Vorteile der Quantenalgorithmen an sich aufgefressen würden«, schreiben Sven Ramelow und Helen Chrzanowski in ihrem Kommentar zur Studie an das Science Media Center. Beide erforschen an der Berliner Humboldt-Universität ebenfalls Quantensysteme.

Als weiterer wichtiger Fortschritt der aktuellen Studie gilt der Umstand, dass das Google-Team diese Fehlerkorrekturmechanismen über 50 Berechnungszyklen aufrechterhalten hat. Die Fehlerrate lag teils auf einem Niveau, wie es für einen tatsächlichen Einsatz des Quantencomputers notwendig ist.

Als noch nicht ausreichend bewerten unabhängige Experten dagegen die Umsetzung des komplexeren, jedoch viel praxisrelevanteren Verfahrens des Oberflächencodes. Hier konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von Google Quantum AI die Fehlerrate bislang nicht auf ein Niveau absenken, wie es für echte Berechnungen gebraucht wird.

Überhaupt steht der finale Schritt – die Qubits samt Fehlerkorrektur so zu verschalten, dass sie Berechnungen durchführen – noch aus. Dennoch spricht der Innsbrucker Quantencomputerexperte Peter Zoller zusammenfassend von einem Erfolg durch entscheidende technologische Verbesserungen auf allen Ebenen im Sycamore-Prozessor. »Der Weg zur Fehlerkorrektur ist ein Marathon, Fortschritte in diese Richtung sind inkrementell, aber bemerkenswert.«