מבוא

לפני שמתחילים, אנא מלאו את סקר הקדם-קורס הקצר הזה, שחשוב לשיפור תכני הלמידה וחוויית המשתמש שלנו.

לחישוב קוונטי יש פוטנציאל לאפשר פתרונות יעילים למשימות חישוביות שעבורן לא ידועים אלגוריתמים קלאסיים יעילים, ואולי גם לא קיימים כלל. עם זאת, ישנם אתגרים משמעותיים מאוד שיש להתגבר עליהם לפני שנוכל לממש בצורה אמינה את סוגי החישובים הקוונטיים בקנה מידה גדול שאנו מקווים שיהיו אפשריים יום אחד.

לב הבעיה הוא שמידע קוונטי שביר ביותר — אפשר לפגוע בו פשוטו כמשמעו רק בכך שמסתכלים עליו. מסיבה זו, כדי לפעול כהלכה, מחשבים קוונטיים צריכים לבודד את המידע הקוונטי שהם מאחסנים מהסביבה הסובבת אותם במידה קיצונית. אך במקביל, מחשבים קוונטיים חייבים לספק שליטה מדויקת מאוד על המידע הקוונטי הזה, כולל אתחול תקין, פעולות יוניטריות מדויקות ואמינות, והיכולת לבצע מדידות כדי שניתן יהיה לקבל את תוצאות החישוב. ברור שיש מתח מסוים בין הדרישות הללו, ובימים הראשונים של החישוב הקוונטי חלקם ראו בשבירות של המידע הקוונטי ובנטייתו לאי-דיוקים ולרעש סביבתי סיבה שתהפוך בסופו של דבר את החישוב הקוונטי לבלתי-אפשרי.

כיום, אין כמעט ספק שבניית מחשב קוונטי מדויק ואמין בקנה מידה גדול היא אתגר עצום. אך יש לנו כלי מפתח שיסייע לנו במאמץ זה — תיקון שגיאות קוונטי — שמוביל את רוב האנשים הבקיאים בתחום להיות אופטימיים לגבי האפשרות שחישוב קוונטי בקנה מידה גדול יהפוך יום אחד למציאות.

נלמד תיקון שגיאות קוונטי בקורס זה, תוך התמקדות ביסודות. בשיעור זה, נציץ לראשונה בתיקון שגיאות קוונטי, כולל הקוד המתקן שגיאות קוונטי הראשון שהתגלה — קוד Shor של 9 Qubit — ונדון גם במושג יסודי בתיקון שגיאות קוונטי הידוע בשם דיסקרטיזציה של שגיאות.

וידאו השיעור

בסרטון הבא, ג'ון ווטרוס מדריך אותך בתוכן השיעור הזה על תיקון שגיאות קוונטיות. לחלופין, תוכל לפתוח את סרטון היוטיוב של שיעור זה בחלון נפרד. הורד את השקפים לשיעור זה.