Een van de belangrijkste uitdagingen in quantumcomputing is de kwetsbaarheid van quantumsystemen voor fouten, wat leidt tot onbetrouwbare of ‘noisy’ berekeningen. Deze fouten ontstaan door decoherentie, omgevingsruis en imperfecte quantumgates, en kunnen berekeningen snel onbetrouwbaar maken.

‍

Fault-tolerant quantumcomputing (FTQC) lost deze foutgevoeligheid op door middel van quantumfoutcorrectie (quantum error correction; QEC). Door fouten te corrigeren zonder de gecodeerde quantuminformatie te verstoren, kunnen ‘noisy’ systemen betrouwbare computers worden die complexe algoritmen kunnen uitvoeren.

‍

Het bereiken van FTQC vraagt zowel om verbeteringen in de hardware, zoals een groter aantal en hogere kwaliteit van fysieke qubits en het handhaven van foutpercentages onder de vereiste drempels, als om de ontwikkeling van efficiëntere foutcorrigerende codes en fouttolerante algoritmen.”

‍

In de komende jaren wordt verwacht dat de inspanningen om de huidige NISQ-systemen (noisy intermediate-scale quantum) door te ontwikkelen tot volledig fouttolerante systemen zullen toenemen, met meer investeringen in onderzoek en ontwikkeling op het gebied van foutreductie, technieken voor quantumfoutcorrecties en algoritmen die geschikt zijn voor fouttolerante berekeningen.