Fehlerminderung ist eine Familie klassischer Nachbearbeitungstechniken, die die Genauigkeit von Ergebnissen aus verrauschter Quantenhardware verbessern, ohne den vollen Overhead der Quantenfehlerkorrektur. Anders als QEC (die Fehler aktiv in Echtzeit mithilfe vieler physischer Qubits korrigiert) verwendet die Fehlerminderung statistische Methoden, um Rauscheffekte zu extrapolieren oder herauszufiltern. Zu den zentralen Techniken zählen: Zero Noise Extrapolation (ZNE) — Schaltkreise auf mehreren Rauschniveaus ausführen und auf null Rauschen extrapolieren; Probabilistic Error Cancellation (PEC) — aus einer Quasi-Wahrscheinlichkeitsverteilung abtasten, um Rauschen aufzuheben; Measurement Error Mitigation — Auslesefehler kalibrieren und korrigieren; Clifford Data Regression — klassisch simulierbare Schaltkreise verwenden, um Rauscheigenschaften zu lernen. Fehlerminderung ist entscheidend für VQE- und QAOA-Experimente der NISQ-Ära. Sie verursacht Overhead (mehr Shots, mehr klassische Berechnung), verbessert aber die Ergebnisqualität erheblich. IBM Qiskit Runtime und HLQuantum enthalten beide eingebaute Fehlerminderung.
Verwandte Begriffe
Quantenfehlerkorrektur
HardwareTechniken zum Erkennen und Korrigieren von Fehlern in Quantenschaltkreisen, ohne die Qubits zu messen (und zu kollabieren).
NISQ
HardwareNoisy Intermediate-Scale Quantum — Geräte mit 50–1000 Qubits ohne vollständige Fehlerkorrektur.
Fidelität
MetricsEin Maß (0 bis 1) dafür, wie nahe eine tatsächliche Quantenoperation oder ein Quantenzustand am idealen Ziel liegt.
Dekohärenz
HardwareDer Verlust von Quanteneigenschaften, wenn ein Qubit mit seiner Umgebung wechselwirkt.