kvanttivirheenkorjaus

Kvanttivirheenkorjaus on tekniikka, jota käytetään kvanttitietokoneissa vähentämään ja korjaamaan virheitä, jotka johtuvat kvanttibittien eli kubittien herkkyydestä ympäristön häiriöille ja kvanttilaskennan aikana tapahtuville operaatioille. Kubitit ovat alttiita dekoherenssille, prosessille, jossa kvanttitila menetetään vuorovaikutuksen seurauksena ympäristön kanssa. Tämä dekoherenssi voi johtaa laskentavirheisiin, jotka vaarantavat kvanttitietokoneen toiminnan.

Kvanttivirheenkorjaus eroaa klassisesta virheenkorjauksesta siinä, että kubittien tiloja ei voida suoraan kopioida tai mitata ilman niiden tilan muuttamista (kvanttien kopiointikielto). Sen sijaan kvanttivirheenkorjauskoodit käyttävät useita redundanssikubitteja yhden loogisen kubitin esittämiseen. Kun virhe tapahtuu, sen tyyppi ja sijainti voidaan havaita mittaamalla näitä redundanssikubitteja ilman, että varsinaista laskentaa suorittava informaatio paljastuu. Tämän jälkeen havaitut virheet voidaan korjata soveltamalla sopivia korjausoperaatioita.

Kvanttivirheenkorjaus on välttämätöntä, jotta voidaan rakentaa skaalautuvia ja luotettavia kvanttitietokoneita. Se mahdollistaa monimutkaisten kvanttialgoritmien suorittamisen, jotka vaativat suurta tarkkuutta ja pitkäaikaista kvanttitietojen säilyttämistä. Virheenkorjauskoodien tehokkuus ja vaadittujen lisäkubittien määrä ovat keskeisiä tutkimuskohteita kvanttitietotekniikan kehityksessä.