Terobosan Koreksi Kesalahan Kuantum untuk Komputer Kuantum Berskala Besar

Para ilmuwan di Institute of Science Tokyo berhasil menciptakan kode koreksi kesalahan kuantum yang sangat efisien, yang dapat mendekati batas teoritis tertinggi untuk performa koreksi kesalahan. Ini adalah kemajuan besar yang bisa membawa komputer kuantum lebih dekat ke tahap praktis dan berskala besar. Masalah utama dalam komputer kuantum adalah qubit yang mudah kehilangan keadaan dan memiliki waktu koherensi sangat singkat. Akibatnya, dibutuhkan banyak qubit fisik untuk membuat satu qubit logis yang dapat diandalkan. Kode baru ini meningkatkan efisiensi sehingga lebih sedikit qubit fisik yang harus digunakan. Kode baru ini disebut quantum LDPC dan memiliki rasio kode lebih dari 1/2, artinya efisiensi penggunaan qubit jauh lebih tinggi. Selain itu, kode ini menggunakan metode matematika non-biner dan teknik affine permutations untuk memperbaiki performa decoding dan mengurangi kemacetan dalam proses perbaikan kesalahan. Kode ini kemudian diubah ke dalam format CSS code, dan dipasangkan dengan algoritma decoding sum-product yang mampu menangani sekaligus kesalahan jenis bit-flip dan phase-flip. Hal ini meningkatkan kecepatan dan akurasi dalam memperbaiki kesalahan di komputer kuantum. Hasilnya, meskipun menggunakan ratusan ribu qubit, tingkat kesalahan pada sistem sangat rendah yaitu 10−4. Dengan teknologi ini, kemungkinan besar kita akan mampu mengembangkan komputer kuantum dengan jutaan qubit logis, yang membuka banyak peluang aplikasi praktis di masa depan.