Пороговая теорема
-
Пороговая теорема в квантовых вычислениях
- Квантовые компьютеры могут быть отказоустойчивыми при частоте физических ошибок ниже определенного порога.
- Теорема о квантовом пороге обеспечивает снижение частоты логических ошибок до желаемого уровня.
- Доказательства теоремы были получены различными группами ученых независимо друг от друга.
-
Объяснение пороговой теоремы
- Теорема решает проблему выполнения длительных вычислений в условиях шума.
- Квантовые компьютеры не могут идеально выполнять операции, что приводит к постоянной ошибке.
- Пороговая теорема позволяет выполнять длительные вычисления с высокой точностью при небольшом увеличении количества вентилей.
-
Формальная формулировка
- Пороговая теорема зависит от типов кодов коррекции ошибок и модели ошибок.
- Майкл Нильсен и Исаак Чжуан предоставили общую основу для теоремы.
-
Стратегия доказательства
- Используется рекурсивное создание улучшенных вентилей с использованием кодов коррекции ошибок.
- Улучшенные вентили имеют более низкую вероятность сбоя, чем исходные вентили.
-
Практическое значение
- Текущий порог для поверхностного кода составляет около 1%.
- Оценки порога варьируются и сложны для точного расчета из-за экспоненциальной сложности моделирования.
-
Ссылки и дополнительные материалы
- Упомянуты схемы квантовой коррекции ошибок, физические и логические кубиты, отказоустойчивость и рекомендации по чтению.