kvantefeilkorrigering

Kvantefeilkorrigering, eller kvantekorrigering, er en teknikk innen kvanteinformasjon og kvanteberegning som adresserer problemet med feil og støy i kvantebits (qubits). På grunn av kvantemekaniske fenomener er kvanteinformasjon svært sensitiv for eksterne forstyrrelser, noe som kan føre til feil under utførelse av kvantealgoritmer og lagring av data. Kvantefeilkorrigering har som mål å opprettholde integriteten til informasjonen ved å identifisere og korrigere feil uten å ødelegge den kvantemekaniske tilstanden.

Metodene for kvantefeilkorrigering bygger på konsepter fra klassisk feilretting, men må ta hensyn til kvantemekanikkens unike egenskaper, som superposisjon og ikke-klonbarhet. I praksis opprettes entanglert tilstande mellom fysiske qubits og flere ekstra, såkalte driftsqubits, som brukes til å oppdage feil uten å måle og dermed ødelegge superposisjonen direkte. Når feil oppstår, kan korreksjonsalgoritmer benytte informasjonen fra disse feildeteksjonene til å rette opp i feilene.

Kvantefeilkorrigeringskoder inkluderer blant annet Shor-koden, Steane-koden og surface codes, som alle har som mål å øke feil-toleransen av kvantesystemer. Disse kodene er essensielle for utviklingen av stabile og skalerbare kvantesystemer, og spiller en kritisk rolle i fremtidige kvantedatamaskiner og kvantekommunikasjon. Effektiv kvantefeilkorrigering er ansett som en av de største utfordringene i implementeringen av praktiske kvantesystemer, ettersom det vil gjøre det mulig å utføre komplekse beregninger over lengre tider uten kritiske feil.