Un ordenador cuántico corrigió sus propios errores, mejorando sus cálculos

Ahora, los científicos han realizado rondas repetidas de operaciones y corrección de errores en ocho qubits lógicos, según investigadores de Microsoft y la empresa de computación cuántica Quantinuum. Informe del 10 de septiembre en el Congreso Mundial Cuántico en Tysons, Virginia, y yoEl artículo se publicó en línea en arXiv.orgLas operaciones realizadas en el cálculo imbuyeron a los cúbits de correlaciones llamadas entrelazamiento cuántico. El cálculo corregido tenía una tasa de error de aproximadamente una décima parte de la de uno realizado con los cúbits originales, propensos a errores, que se denominan cúbits “físicos”.

Los investigadores también entrelazaron 12 cúbits lógicos, la mayor cantidad de cúbits lógicos jamás entrelazados. La tasa de error para este estado entrelazado fue menos de una vigésima parte de la del estado equivalente logrado utilizando los cúbits físicos defectuosos iniciales de la computadora.

“La corrección de errores está funcionando; esto es muy importante”, afirma la científica informática Krysta Svore de Microsoft. “Esta es la dirección que debemos seguir para lograr una computación cuántica confiable”.

Los investigadores utilizaron un ordenador cuántico desarrollado por la empresa Quantinuum, con 56 qubits formados por átomos o iones cargados eléctricamente. Esos qubits se combinaron para formar los qubits lógicos.

Para corregir errores, existen diversos esquemas, y cada uno de ellos puede corregir un número determinado de errores. El dispositivo del estudio utilizó un esquema de corrección de errores que sólo podía corregir un error. Si el ordenador cometía dos errores, los investigadores no podían corregir el error y, en su lugar, detectaban los errores y descartaban el resultado para evitar resultados inexactos.

En otro hito reciente, los investigadores de Google informaron el 24 de agosto en arXiv.org que la corrección de errores Aumenta el tiempo durante el cual un qubit puede almacenar información en la memoria.aunque el equipo no realizó cálculos con él. En conjunto, los resultados de Microsoft y Google “muestran que la corrección de errores funciona como esperamos”, dice Ken Brown, ingeniero cuántico de la Universidad de Duke y asesor científico de la empresa de computación cuántica IonQ. “Eso es realmente prometedor”.

Pero se necesitan más mejoras. El resultado de Microsoft no llega a demostrar que se trata de un ordenador cuántico universal, que pueda realizar todas las operaciones que un ordenador cuántico es capaz de hacer. “Ese es el próximo gran desafío, conseguir suficientes recursos… para que realmente se pueda hacer computación cuántica universal completa en muchos cúbits lógicos”, dice Brown.

En otro estudio, los investigadores de Microsoft combinaron computación clásica de alto rendimiento, inteligencia artificial y computación cuántica para Realizar un cálculo químicoEl cálculo se puede realizar sin una computadora cuántica, pero el estudio fue una prueba de concepto. El cálculo utilizó dos cúbits lógicos y los investigadores descubrieron que los resultados eran mejores en comparación con un cálculo realizado con los cúbits físicos propensos a errores.

En el futuro, cuando los ordenadores cuánticos tengan más cúbits lógicos, estos cálculos químicos podrían desvelar secretos a los que los ordenadores clásicos no pueden acceder. Los científicos esperan que las máquinas puedan revelar cómo fabricar fertilizantes de forma más eficiente o cómo extraer carbono de la atmósfera para combatir el calentamiento global. “En esencia, queremos salvar y alimentar a nuestro planeta”, afirma Svore.