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Hardware

Fehlerminderung

Klassische Nachbearbeitungstechniken, die die Auswirkung von Hardware-Rauschen ohne vollständige Quantenfehlerkorrektur reduzieren.

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.