Hardware voor kwantumcomputers

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)?

  1. AOngeveer 1,8
  2. BOngeveer 10
  3. COngeveer 100
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: C. Ongeveer 100

De exponent (d+1)/2 is 3 voor d = 5 en 5 voor d = 9, dus de verhouding is (p_th/p) in het kwadraat = 10² = 100, ongeveer 100. Ligt de fysieke foutkans ruim onder de drempel, dan verlaagt elke verhoging van de codeafstand met 2 de logische foutkans met een factor p_th/p (hier 10), zodat fouten exponentieel afnemen naarmate er meer qubits worden ingezet. Ligt p omgekeerd boven de drempel, dan voegt een grotere d alleen meer kansen op fouten toe en wordt de logische foutkans slechter. De drempel van de surface code hangt af van het foutmodel, maar ligt ruwweg rond 1%, en de fysieke foutkans ruim onder de drempel houden is een voorwaarde voor foutcorrectie.

Dit onderwerp oefenen Naar de onderwerppagina

Meer vragen over Hardware voor kwantumcomputers

  1. Welke beschrijving van het type kwantumcomputer dat NISQ wordt genoemd, is juist?
  2. 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?
  3. Van welke cryptografie wordt verwacht dat de veiligheid door het algoritme van Shor ernstig wordt ondermijnd zodra grote fouttolerante kwantumcomputers zijn gebouwd?
  4. Wat is de meest passende hoofdreden dat kwantumcomputers van midden jaren 2020 RSA-2048 niet met het algoritme van Shor kunnen kraken?
  5. Welke beschrijving van post-kwantumcryptografie (PQC) is juist?