Hardware für Quantencomputer
Was ist der zutreffendste Grund dafür, dass sich die Leistung von Quantencomputern nicht allein an der Zahl ihrer Qubits vergleichen lässt?
- AWie groß die Schaltungen sein können, die korrekt ausgeführt werden, hängt stark von den Fehlerraten der Gatter und Messungen, den Kohärenzzeiten und der Verbindung der Qubits untereinander ab
- BDie Zahl der Qubits ändert sich bei jeder Messung und lässt sich daher nicht als fester Wert angeben
- CJe mehr Qubits ein Gerät hat, desto kleiner wird die Fehlerrate jedes einzelnen Qubits ausnahmslos
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Antwort: A. Wie groß die Schaltungen sein können, die korrekt ausgeführt werden, hängt stark von den Fehlerraten der Gatter und Messungen, den Kohärenzzeiten und der Verbindung der Qubits untereinander ab
Selbst mit vielen Qubits häufen sich bei hohen Gatterfehlerraten oder wenn entfernte Qubits nicht direkt verbunden werden können die Fehler, bevor eine tiefe Schaltung abgeschlossen ist, und es entsteht kein sinnvolles Ergebnis. Deshalb wurden Kennzahlen vorgeschlagen, die die Zahl der Qubits mit Fehlerraten und anderen Faktoren verbinden, etwa das Quantenvolumen, angegeben als 2ⁿ, wobei n die größte Breite einer „quadratischen“ Schaltung (gleiche Breite und Tiefe) ist, die das Gerät korrekt ausführt. Bei künftigen fehlerkorrigierten Maschinen zählen die Zahl der nutzbaren logischen Qubits und deren Fehlerraten mehr als die Zahl der physikalischen Qubits. Beim Lesen von Zahlen in Produktankündigungen und Nachrichten ist es wichtig, neben der Qubit-Zahl auch Bedingungen wie die Fehlerraten zu prüfen.