Ein photonisches Qubit kodiert Information in einem Freiheitsgrad eines einzelnen Photons, häufig dessen Polarisation, Pfad oder Ankunftszeit. Da Photonen kaum mit ihrer Umgebung oder miteinander wechselwirken, halten photonische Qubits ihren Zustand über Distanz gut und benötigen nicht die Millikelvin-Kühlung, die supraleitende Qubits erfordern — weshalb Photonen auch der Standardträger für Quantennetzwerkverbindungen zwischen entfernten Knoten sind. Genau diese schwache Wechselwirkung macht das Rechnen schwierig: Zwei-Qubit-Gatter benötigen wechselwirkende Photonen, was normalerweise entweder probabilistische linear-optische Verfahren oder spezielle nichtlineare Materialien erfordert, und die dominante Fehlerquelle ist Photonenverlust statt Dekohärenz, da ein verlorenes Photon einfach verschwindet, statt allmählich zu degradieren. PsiQuantum verfolgt eine fehlertolerante, verlusttolerante Architektur auf Basis dieser Modalität, während Xanadu kontinuierlich-variable photonische Prozessoren baut. Photonenverlust-Toleranz, nicht Gatter-Fidelity, ist die Kennzahl, die für den Fehlerkorrektur-Overhead dieser Modalität am wichtigsten ist.
Verwandte Begriffe
QPU
HardwareQuantum Processing Unit — der physische Hardware-Chip, der Quantenschaltkreise ausführt.
Quantennetzwerk
HardwareEin System, das getrennte Quantenprozessoren verbindet, indem es Verschränkung zwischen ihnen verteilt, meist über Photonen übertragen.
Verteiltes Quantencomputing
HardwareDas Verbinden mehrerer QPUs über Quanten-Interconnects, sodass sie sich wie eine einzige größere logische Maschine verhalten.
Dekohärenz
HardwareDer Verlust von Quanteneigenschaften, wenn ein Qubit mit seiner Umgebung wechselwirkt.