Optimierung fehlertoleranter Berechnung durch korrelierte Flächen und fehlertolerante Quantenschaltkreise.
Beschreibung
Motivation
Aktuell befinden sich Quantencomputer noch in der experimentellen Entwicklungsphase. Insbesondere der Umgang mit Fehlern bei Berechnungen ist mit erheblichen Herausforderungen verbunden. Fehler limitieren die Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit von Quantenhardware und begrenzen somit deren Einsatzfähigkeit. Detaillierte Leistungsdiagnosen und Fehleranalysen sind unerlässlich, um Quantencomputer in vollem Umfang nutzbar zu machen. Dieses Projekt widmet sich der Untersuchung von Fehlerentstehung und -ausbreitung in Quantensystemen, um den Weg zu zuverlässigen Quantencomputern zu ebnen.
Ziele und Vorgehen
Das übergeordnete Ziel des Projekts ist es, die Leistung von Quantensystemen durch den Einsatz von Fehlererkennungs-, -analyse- und -minderungstechniken zu bewerten und zu verbessern. Dies umfasst den Einsatz fortschrittlicher Fehlerkorrekturcodes, um zu verstehen, wie Fehler sich bei der Ausführung in Quantenalgorithmen ausbreiten. Die Erhebung und Analyse von Fehlerdaten wird innerhalb des Projekts in zwei Phasen erfolgen: Zunächst werden Fehler in isolierten Quanten-Speicherkonfigurationen untersucht, anschließend werden die gewonnenen Erkenntnisse auf praktisch relevante Quantenalgorithmen ausgeweitet. Die Ergebnisse sollen zur Entwicklung besserer Fehlererkennungstechniken und effizienterer Fehler-Decoder beitragen.
Innovation und Perspektiven
Das Projekt birgt großen Nutzen, indem es zentrale technische Hürden des Quantencomputings adressiert und hardwareunabhängige Methoden zur Bewertung der Leistung von Quantencomputern etabliert. Letztendlich werden die Ergebnisse dazu beitragen, die Lücke zwischen den aktuellen experimentellen Systemen und vollständig fehlerkorrigierten Quantencomputern zu schließen.
