Kuantum hata düzeltme (QEC) teknolojisi, kuantum bilgisayarların güvenilirliğini artırma potansiyeliyle son yıllarda dikkat çekiyor. 2014 yılında John Martinis grubu tarafından yapılan bir deneyde, 9 kübitlik bir kuantum tekrar kodu kullanılarak klasik bir bitin 100 mikrosaniye yarı ömürle korunduğu gösterildi. Bu başlangıç noktası, kuantum hata düzeltmenin temel gücünü ortaya koydu ve kübit kalitesinin kübit miktarı artırılarak çözülebileceğine dair ilk ipuçlarını verdi. Deneyler, bireysel fiziksel kübitlerden ve daha küçük kodlardan daha uzun ömürlü korumalı bitler elde etmeyi başardı.
Google'a geçen aynı grup, bu alandaki ilerlemeyi hızlandırdı. 2021'de 21 kübitlik bir tekrar koduyla yarı ömür 3 milisaniyeye, 2023'te 51 kübitle 300 milisaniyeye ve en son 2024'te 59 kübitlik bir kodla yarı ömür inanılmaz bir şekilde 2 saate ulaştı. Bu veriler, kuantum hata düzeltme performansında "FOOM" olarak adlandırılan, yani başlangıçta yavaş ilerleyen ancak aniden katlanarak artan bir sıçramayı gözler önüne seriyor. Bu sıçramanın ardındaki temel model, bir tekrar kodunun ömrünün, kullanılan fiziksel kübit sayısıyla üstel olarak büyümesidir. Kübit sayısı Moore Yasası benzeri bir hızla her yıl ikiye katlandığında, ömür süresi üstel bir üstel (superexponential) büyüme gösterir ve bu da gözlemlenen "FOOM" etkisini açıklar.
Pratik uygulamalarda, kuantum hata düzeltme sistemlerinin ömrünü sınırlayan çeşitli "engeller" (hurdles) bulunmaktadır. Örneğin, süperiletken transmons'ların "sızma" (leakage) yapması veya güç kesintileri gibi faktörler, düzeltilmiş nesnelerin ömrünü kısıtlayabilir. Bu engellerin aşılması, küçük "mini FOOM" sıçramalarına yol açarak genel sistem performansının artmasını sağlar. Bu hızlı ilerleme, önümüzdeki yıllarda ulaşılabilir maksimum kübit kalitesinin önemli ölçüde artacağını ve kuantum bilgisayarların daha güvenilir hale geleceğini işaret ediyor.
Kuantum hata düzeltme teknolojisindeki üstel büyüme, kuantum bilgisayarların güvenilirliğini ve pratik uygulanabilirliğini önemli ölçüde artırma potansiyeli taşıyor.