Kiến trúc mới giảm số lượng qubit vật lý cần thiết để sửa lỗi lượng tử – điều kiện tiên quyết để hiện thực hóa điện toán lượng tử chịu lỗi – 90% từ 1 triệu xuống còn 10.000 qubit.
Bước đột phá này sẽ cho phép nghiên cứu bắt tay vào xây dựng một máy tính lượng tử với 10.000 qubit vật lý và 64 qubit logic, tương ứng với hiệu suất tính toán gấp khoảng 100.000 lần so với hiệu suất cao nhất của máy tính hiệu suất cao thông thường.
Fujitsu và Đại học Osaka sẽ tinh chỉnh thêm kiến trúc mới này để dẫn dắt sự phát triển của máy tính lượng tử trong thời kỳ đầu của FTQC, với mục đích áp dụng các ứng dụng điện toán lượng tử cho nhiều vấn đề xã hội thực tế bao gồm phát triển vật liệu và qubit logic, bao gồm nhiều qubit vật lý, đóng vai trò then chốt trong công nghệ sửa lỗi lượng tử và cuối cùng là hiện thực hóa các máy tính lượng tử thực tế có thể mang lại kết quả chịu lỗi.
Trong các kiến trúc điện toán lượng tử thông thường, các phép tính được thực hiện bằng cách sử dụng kết hợp bốn cổng lượng tử vạn năng đã sửa lỗi (cổng CNOT, H, S và T).
Trong các kiến trúc này, đặc biệt là sửa lỗi lượng tử cho các cổng T yêu cầu một số lượng lớn qubit vật lý và việc xoay vectơ trạng thái trong phép tính lượng tử yêu cầu các thao tác cổng T logic lặp lại trung bình khoảng năm mươi lần.
Do đó, ước tính việc hiện thực hóa một máy tính lượng tử có khả năng chịu lỗi thực sự cần tổng cộng hơn một triệu qubit vật lý.
Vì lý do này, các máy tính lượng tử trong thời kỳ đầu của FTQC sử dụng kiến trúc thông thường để sửa lỗi lượng tử chỉ có thể thực hiện các phép tính ở quy mô rất hạn chế dưới mức của máy tính cổ điển, vì chúng hoạt động với tối đa khoảng 10.000 qubit vật lý, một con số thấp hơn nhiều so với cần thiết cho điện toán lượng tử chính hãng, có khả năng chịu lỗi.
Trái ngược với các kiến trúc thông thường yêu cầu các hoạt động cổng T logic lặp đi lặp lại bằng cách sử dụng một số lượng lớn qubit vật lý, hoạt động cổng trong kiến trúc mới được thực hiện bằng cách quay pha trực tiếp đến bất kỳ góc xác định nào.