Kwantumsystemen zijn notoir gevoelig voor fouten en ruis. Om dit te ondervangen en een functionele kwantumcomputer te bouwen, natuurkundigen zouden idealiter de ruis in een heel systeem moeten begrijpen. Dat was tot nu toe buiten bereik, met Dr. Robin Harper en collega's die het eerste systeembrede kwantumalgoritme ontwikkelden om ruis te karakteriseren.

Ruis is het grootste obstakel voor het bouwen van grootschalige kwantumcomputers. Om het geluid te temmen (interferentie of instabiliteit), wetenschappers moeten begrijpen hoe het een heel kwantumsysteem beïnvloedt. Tot nu, deze informatie was alleen beschikbaar voor zeer kleine apparaten of subsets van apparaten.

Werk van Dr. Robin Harper en collega's, vandaag gepubliceerd in Natuurfysica ontwikkelt algoritmen die werken op grote kwantumapparaten. Ze demonstreren dit door de ruis in een IBM Quantum Experience-apparaat te diagnosticeren, het ontdekken van correlaties in de 14-qubit-machine die niet eerder zijn gedetecteerd.

Dr. Harper zei:"De resultaten zijn de eerste implementatie van aantoonbaar rigoureuze en schaalbare diagnostische algoritmen die kunnen worden uitgevoerd op huidige kwantumapparaten en daarbuiten."

Dr. Harper is een postdoctoraal onderzoeker aan het University of Sydney Nano Institute en maakt deel uit van het Australian Research Council Centre of Excellence for Engineered Quantum Systems.