Wprowadzenie

Przed rozpoczęciem wypełnij tę krótką ankietę wstępną, która jest ważna dla poprawy naszych materiałów i doświadczeń użytkowników.

Note: This survey is provided by IBM Quantum and relates to the original English content. To give feedback on doQumentation's website, translations, or code execution, please open a GitHub issue.

Obliczenia kwantowe mają potencjał, by umożliwić efektywne rozwiązania zadań obliczeniowych, dla których nie są znane wydajne algorytmy klasyczne i które prawdopodobnie nie istnieją. Istnieją jednak bardzo poważne wyzwania, które muszą zostać pokonane, zanim będziemy mogli niezawodnie realizować rodzaje wielkoskalowych obliczeń kwantowych, na które mamy nadzieję.

Sedno problemu tkwi w tym, że informacja kwantowa jest niezwykle krucha — można ją dosłownie zniszczyć samym patrzeniem na nią. Z tego powodu, aby działać poprawnie, komputery kwantowe muszą w ekstremalnym stopniu izolować przechowywane przez siebie informacje kwantowe od otaczającego środowiska. Jednocześnie komputery kwantowe muszą zapewniać bardzo precyzyjną kontrolę nad tą informacją kwantową, w tym właściwą inicjalizację, dokładne i niezawodne operacje unitarne oraz możliwość wykonywania pomiarów, dzięki którym można uzyskać wyniki obliczeń. Między tymi wymaganiami istnieje wyraźne napięcie i w początkach obliczeń kwantowych niektórzy uważali, że kruchość informacji kwantowej i jej podatność na niedokładności i szum środowiskowy ostatecznie uczynią obliczenia kwantowe niemożliwymi.

Dziś nie ma wątpliwości, że zbudowanie dokładnego i niezawodnego wielkoskalowego komputera kwantowego to ogromne wyzwanie. Mamy jednak kluczowe narzędzie, które nam w tym pomaga — kwantową korekcję błędów — co sprawia, że większość znawców dziedziny jest optymistycznie nastawiona do tego, że wielkoskalowe obliczenia kwantowe pewnego dnia staną się rzeczywistością.

W tym kursie będziemy badać kwantową korekcję błędów, skupiając się na podstawach. W tej lekcji po raz pierwszy przyjrzymy się kwantowej korekcji błędów, w tym pierwszemu odkrytemu kwantowemu kodowi korekcji błędów — 9-Qubitowemu kodowi Shora — oraz omówimy fundamentalne pojęcie w kwantowej korekcji błędów znane jako dyskretyzacja błędów.

Wideo do lekcji

W poniższym filmie John Watrous przeprowadzi Cię przez treść tej lekcji dotyczącej korekcji błędów kwantowych. Możesz też otworzyć film na YouTube w osobnym oknie. Pobierz slajdy do tej lekcji.