Hardware voor kwantumcomputers

Een geroteerde surface code met codeafstand d gebruikt voor één logische qubit d² fysieke dataqubits en d² − 1 fysieke meetqubits die op fouten controleren. Hoeveel fysieke qubits heeft één logische qubit nodig bij d = 15?

  1. A29
  2. B225
  3. C449
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: C. 449

Er zijn 15² = 225 dataqubits en 225 − 1 = 224 meetqubits, in totaal 2d² − 1 = 449. Een code met afstand d kan tot (d − 1)/2 fouten corrigeren, dus d = 15 kan tot 7 fouten aan. Volgens schattingen vraagt het halen van de logische foutkansen die voor praktische berekeningen nodig zijn, bij fysieke foutkansen van ongeveer 0,1%, een d van ruim tien tot ongeveer 25; dat betekent enkele honderden tot ruim duizend fysieke qubits per logische qubit. Omdat de surface code werkt met alleen bewerkingen tussen naburige qubits op een tweedimensionaal rooster, past hij goed bij chips met supergeleidende qubits.

Dit onderwerp oefenen Naar de onderwerppagina

Meer vragen over Hardware voor kwantumcomputers

  1. Stel dat de logische foutkans p_L van een surface code kan worden benaderd als p_L ∝ (p/p_th)^((d+1)/2), met de fysieke foutkans p, de drempel p_th en de codeafstand d. Welke waarde ligt bij p = 0,1% en p_th = 1% het dichtst bij de verhouding van de logische foutkansen als d van 5 naar 9 wordt verhoogd (de waarde bij d = 5 gedeeld door de waarde bij d = 9)?
  2. Welke beschrijving van het type kwantumcomputer dat NISQ wordt genoemd, is juist?
  3. Welke waarde ligt het dichtst bij de orde van het aantal zoekvragen (orakelaanroepen) dat het algoritme van Grover nodig heeft om in 1 miljoen ongeordende gegevens het ene item te vinden dat aan een voorwaarde voldoet?
  4. Van welke cryptografie wordt verwacht dat de veiligheid door het algoritme van Shor ernstig wordt ondermijnd zodra grote fouttolerante kwantumcomputers zijn gebouwd?
  5. Wat is de meest passende hoofdreden dat kwantumcomputers van midden jaren 2020 RSA-2048 niet met het algoritme van Shor kunnen kraken?