De nieuwe architectuur reduceert het aantal fysieke qubits dat nodig is voor kwantumfoutcorrectie – een voorwaarde voor het realiseren van fouttolerante kwantumcomputing – met 90% van 1 miljoen naar 10,000 qubits.
Door deze doorbraak kan het onderzoek beginnen met de bouw van een kwantumcomputer met 10,000 fysieke qubits en 64 logische qubits, wat overeenkomt met een rekenprestatie van ongeveer 100,000 keer die van de topprestaties van conventionele high-performance computers.
Fujitsu en de universiteit van Osaka zullen deze nieuwe architectuur verder verfijnen om de ontwikkeling van kwantumcomputers in het vroege FTQC-tijdperk te leiden, met als doel kwantumcomputertoepassingen toe te passen op een breed scala aan praktische maatschappelijke kwesties, waaronder materiaalontwikkeling en
Logische qubits, die uit meerdere fysieke qubits bestaan, spelen een belangrijke sleutelrol bij de correctie van kwantumfouten technologieen uiteindelijk de realisatie van praktische kwantumcomputers die fouttolerante resultaten kunnen opleveren.
Binnen conventionele kwantumcomputerarchitecturen worden berekeningen uitgevoerd met behulp van een combinatie van vier foutgecorrigeerde universele kwantumpoorten (CNOT-, H-, S- en T-poort).
Binnen deze architecturen vereist met name kwantumfoutcorrectie voor T-poorten een groot aantal fysieke qubits, en rotatie van de toestandsvector in de kwantumberekening vereist herhaalde logische T-poortbewerkingen van gemiddeld ongeveer vijftig keer.
Zo wordt geschat dat de realisatie van een echte fouttolerante kwantumcomputer in totaal meer dan een miljoen fysieke qubits vereist.
Om deze reden kunnen kwantumcomputers in het vroege FTQC-tijdperk die conventionele architectuur gebruiken voor kwantumfoutcorrectie slechts berekeningen uitvoeren op een zeer beperkte schaal onder die van klassieke computers, aangezien ze werken met maximaal ongeveer 10,000 fysieke qubits, een aantal ver daaronder. vereist voor echte, fouttolerante kwantumcomputing.
In tegenstelling tot conventionele architecturen die herhaalde logische T-gate-bewerkingen vereisten met behulp van een groot aantal fysieke qubits, wordt gate-bewerking binnen de nieuwe architectuur uitgevoerd door faserotatie rechtstreeks naar elke gespecificeerde hoek.
