Un equipo de ingenieros informáticos del fabricante de ordenadores cuánticos Quantinuum, en colaboración con científicos informáticos de Microsoft, ha encontrado una manera de reducir en gran medida los errores al realizar experimentos en un ordenador cuántico. El grupo combinado ha publicado un artículo que describe su trabajo y resultados en arXiv. servidor de preimpresión.
Los científicos informáticos han estado trabajando durante varios años para construir una computadora cuántica verdaderamente útil que pueda alcanzar la supremacía cuántica. La investigación ha recorrido un largo camino, la mayor parte del cual ha involucrado la adición de más qubits.
Pero esta investigación se ha visto obstaculizada por un problema principal:las computadoras cuánticas cometen muchos errores. Para superar este problema, los investigadores han estado buscando formas de reducir el número de errores o corregir los que se cometen antes de que se produzcan resultados.
Una de las empresas que trabaja para reducir los errores es Microsoft, y su principal objetivo ha sido diseñar y utilizar bits cuánticos lógicos mediante lo que describen como "extracción de síndrome activo", donde se crean unos pocos qubits lógicos utilizando múltiples qubits físicos. El equipo describe el sistema en su conjunto como un sistema de virtualización de qubits.
En este nuevo esfuerzo, Microsoft se asoció con Quantinuum, una empresa del negocio de hardware informático cuántico. Quantinuum suministró la computadora H2 (basada en qubits con trampa de iones) y Microsoft agregó el software de qubit lógico. Juntos, utilizaron 30 qubits físicos para crear cuatro qubits lógicos.
El software diagnostica errores y los corrige mientras se realizan los cálculos sin destruir los qubits lógicos mediante su técnica de extracción de síndrome activo. La técnica implica aprender detalles sobre los qubits en relación con el ruido, en lugar de medirlos.
Juntos, el equipo de investigación probó su enfoque realizando 14.000 experimentos en el H2. Descubrieron que los completó todos sin producir un solo error detectable. Pruebas adicionales demostraron que el sistema tenía una tasa de error de 1 entre 100.000, lo que es aproximadamente 800 veces mejor que el logro del mismo ordenador cuántico sin los qubits lógicos de Microsoft.
Una vez completadas las pruebas, Microsoft argumentó que el equipo había creado una computadora cuántica de Nivel 2, que tiene una tasa de error razonablemente baja y puede ampliarse.
Más información: M. P. da Silva et al, Demostración de qubits lógicos y corrección de errores repetidos con tasas de error mejores que las físicas, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2404.02280
blogs.microsoft.com/blog/2024/… han-physical-qubits/
cloudblogs.microsoft.com/quant…e-quantum-computing/
www.quantinuum.com/news/quanti... n-of-reliable-qubits
Información de la revista: arXiv
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