Отказоустойчивые квантовые вычисления: различия между версиями

Отказоустойчивость подразумевает обеспечение надежности вычислений с использованием ненадежных компонентов. Если у нас задана модель шума, можем ли мы надежно выполнять вычисления в его присутствии? Например, можно параллельно выполнять множество копий классических вычислений, периодически используя мажоритарные вентили для выявления и исправления ошибок. Фон Нейман в 1956 г. показал, что если каждый из вентилей выходит из строя независимо с вероятностью p, поменяв значение выходного бита <math>0 \leftrightarrow 1</math>, то такая схема отказоустойчивости все еще позволяет производить произвольно надежные вычисления при условии, что p находится ниже некоторого постоянного порога (значение которого зависит от конкретики модели) [10].

Необходимо дополнительно смоделировать неточность измерений и подготовку состояний одиночного кубита; также могут иметь место остаточные шумы у кубитов в состоянии покоя. Часто предполагается, что результаты измерений могут быть переданы на классический компьютер, который работает идеально и динамически регулирует квантовые вентили, хотя в таком контроле нет необходимости. Другим распространенным, хотя и ненужным, предположением является то, что взаимодействовать может любая пара кубитов в компьютере; это называется ''нелокальным'' вентилем. Однако во многих предлагаемых реализациях квантовых компьютеров мобильность кубитов ограничена, поэтому вентили могут применяться только локально, между физически близко расположенными кубитами.