Отказоустойчивые квантовые вычисления: различия между версиями

Элементарные вентили квантового компьютера гораздо более чувствительны к шумам, чем классические транзисторы, поскольку в зависимости от реализации они имеют дело со спинами одиночных электронов, поляризациями фотонов и не менее хрупкими субатомными частицами. Может оказаться, что не удастся создать системы с коэффициентом шума менее <math>10^{-2}</math>, или, возможно, <math>10^{-3}</math> на вентиль. Кроме того, феномен запутывания делает квантовые системы хрупкими ''по своей природе''. Например, в состоянии кота Шредингера – равномерной суперпозиции живого и мертвого кота, которая часто записывается в идеальном виде как <math>1 / \sqrt{2} (| O^n \rangle + | 1^n \rangle</math> – взаимодействие всего с одним квантовым битом («кубитом») способно вызвать разрушение, или декогеренцию, всей системы. Поэтому методы обеспечения отказоустойчивости будут иметь важное значение для реализации потенциала квантовых компьютеров. Практические методы отказоустойчивости потребуются для контроля над высоким уровнем шума – и должны обеспечивать его с минимальными накладными расходами, поскольку кубиты стоят дорого.

Ошибки инвертирования разряда (X-ошибки) меняют значения 0 и 1. В кубите значения <math>| 0 \rangle</math> и <math>| 1 \rangle</math> могут быть представлены горизонтальной и вертикальной поляризацией фотона, соответственно. Ошибки инвертирования фазы (Z-ошибки) меняют на ±45° поляризованные состояния <math>| + \rangle</math> и <math>| - \rangle</math>