Einem Wissenschaftlerteam des Los Alamos National Laboratory in New Mexico ist es erstmals gelungen, ein Fehlerkorrekturverfahren für Quantencomputer zu verwirklichen. Über ihr Korrekturverfahren berichteten die Forscher in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins Physical Review Letters.
In ihrem Experiment codieren die Wissenschaftler Informationen in fünf QBits, den Quantenanalogons zu Bits in herkömmlichen Computern. Vier der QBits dienen dabei der Verschlüsselung der Information, das fünfte ist mit ihnen durch ein spezielles Verfahren quantenmechanisch verschränkt. Wenn die Forscher nun eines der vier codierenden QBits abändern und so einen Fehler implementieren, wirkt sich dies auf das fünfte QBit, welches als Korrekturglied fungiert, aus. Durch Auslesen dieses QBits kann der Fehler dann korrigiert werden. Allerdings ist das Verfahren bis jetzt noch nicht in der Lage, zufällige Fehler zu korrigieren – es funktioniert nur bei gewollten Fehlern. Dennoch ist dieses erste fehlertolerante Verschlüsselungsverfahren für Quantencomputer ein wichtiger Schritt hin zur praktischen Anwendung dieser Systeme.
Herkömmliche Computer stellen Kopien ihrer in Bits codierten Daten her, um so zukünftige Fehler in dem Originaldatensatz mittels der Kopie korrigieren zu können. Bei Quantencomputern hingegen sind die QBits miteinander quantenmechanisch verschränkt – sie befinden sich in einem Zwischenzustand zwischen 0 und 1. Dies hat zur Folge, dass die Daten nicht kopiert werden können, ohne zerstört zu werden.
Stefan Maier
