Un nuevo modelo teórico implica exprimir la luz a la cantidad justa para transmitir información con precisión utilizando partículas subatómicas. Científicos de la Universidad de Hokkaido y la Universidad de Kyoto informan que este enfoque teórico de la computación cuántica es 10 mil millones de veces más tolerante a errores que los modelos teóricos actuales. Su método tiene aplicación en computadoras cuánticas que utilizan las diversas propiedades de las partículas subatómicas para transmitir, procesar y almacenar cantidades extremadamente grandes de información compleja, permitiendo el modelado de procesos químicos complejos mucho mejor y más rápido que las computadoras modernas.

Actualmente, las computadoras almacenan datos codificándolos en "bits". Un bit puede existir en uno de dos estados:cero y uno. Los científicos han estado investigando formas de emplear partículas subatómicas, llamados "bits cuánticos, "que puede existir en más de dos estados, para el almacenamiento y procesamiento de cantidades de información mucho más amplias. Los bits cuánticos son los componentes básicos de las computadoras cuánticas.

Uno de estos enfoques implica el uso de las propiedades inherentes a los fotones de luz, codificar información como bits cuánticos en un haz de luz digitalizando patrones del campo electromagnético. Pero la información codificada se puede perder de las ondas de luz durante la computación cuántica, conduciendo a una acumulación de errores. Para reducir la pérdida de información, los científicos han estado experimentando con la luz "exprimida". Exprimir es un proceso que elimina pequeñas fluctuaciones de nivel cuántico, referido como ruido, de un campo electromagnético. El ruido introduce un cierto nivel de incertidumbre en la amplitud y fase del campo electromagnético. La compresión es, por tanto, una herramienta eficaz para la implementación óptica de las computadoras cuánticas, pero el uso actual es inadecuado.

En un artículo publicado en la revista Revisión física X , Akihisa Tomita, un físico aplicado en la Universidad de Hokkaido, y sus colegas sugirieron una forma novedosa de reducir drásticamente los errores al utilizar este enfoque. Desarrollaron un modelo teórico que utiliza tanto las propiedades de los bits cuánticos como los modos del campo electromagnético en el que existen. El enfoque implica exprimir la luz mediante la eliminación de bits cuánticos propensos a errores, cuando los bits cuánticos se agrupan.

Este modelo es 10 mil millones de veces más tolerante a errores que los métodos experimentales actuales, lo que significa que tolera hasta un error cada 10, 000 cálculos. "El enfoque se puede lograr utilizando las tecnologías disponibles actualmente, y podría hacer avanzar aún más los desarrollos en la investigación de la computación cuántica, "dice Akihisa Tomita de la Universidad de Hokkaido.