La computadora cuántica mejoró sus cálculos corrigiendo sus errores

Ahora, los científicos han realizado operaciones repetidas y corrección de errores en ocho qubits lógicos, informaron investigadores de Microsoft y la compañía de computación cuántica Quantum el 10 de septiembre en el Congreso Mundial Quantum en Tyson, Virginia. Las operaciones de .org en la calculadora están relacionadas con los qubits mediante entrelazamiento cuántico. La tasa de error en los cálculos corregidos fue aproximadamente una décima parte de la de los qubits originales, propensos a errores, llamados qubits «físicos».

Los investigadores también conectaron 12 qubits lógicos, el qubit lógico más grande jamás creado. La tasa de error fue inferior a 20-20 para este estado de equilibrio entrelazado obtenido utilizando la imperfección inicial de la computadora, los qubits físicos.

«La corrección de errores está funcionando; es genial», dice la científica informática de Microsoft Krista Sower. «Esta es la dirección que debemos tomar para lograr una computación cuántica confiable».

Los investigadores utilizaron una computadora cuántica desarrollada por la empresa Quantinuum, que cuenta con 56 qubits compuestos por átomos o iones cargados eléctricamente. Estos qubits se combinan para formar qubits lógicos.

Para corregir errores existen diferentes esquemas, y cada uno puede corregir un número determinado de errores. El dispositivo del estudio utilizó un esquema de corrección de errores que solo pudo corregir un error. Si la computadora cometía dos errores, los investigadores no podían corregir el error y, en cambio, buscaban los errores y desechaban los resultados para evitar conclusiones falsas.

En otro hito reciente, los investigadores de Google informaron el 24 de agosto en arXiv.org que la corrección de errores aumenta el tiempo que un qubit puede almacenar información en la memoria, aunque el equipo no lo calculó. En conjunto, los resultados de Microsoft y Google «muestran que la corrección de errores funciona como esperábamos», dice el ingeniero cuántico Ken Brown de la Universidad de Duke y la empresa de computación cuántica IonQ. «Es realmente prometedor».

Pero se necesitan más mejoras. El resultado de Microsoft no llega a demostrar una computadora cuántica universal que pueda realizar todas las operaciones de las que es capaz una computadora cuántica. «Ese es el próximo gran desafío: conseguir suficientes recursos… para poder realizar computación cuántica universal completa en muchos qubits lógicos», dice Brown.

En otro estudio, los investigadores de Microsoft combinaron computación clásica de alto rendimiento, inteligencia artificial y computación cuántica para trabajar con cálculos químicos. Los cálculos podrían realizarse sin una computadora cuántica, pero el estudio fue una prueba de concepto. Los cálculos utilizaron dos qubits lógicos y los investigadores descubrieron que los resultados mejoraron en comparación con un cálculo realizado con qubits físicos propensos a errores.

En el futuro, cuando las computadoras cuánticas tengan más qubits lógicos, tales cálculos químicos desbloquearán secretos inaccesibles para las computadoras clásicas. Los científicos esperan que las máquinas puedan revelar cómo producir fertilizantes de manera más eficiente o cómo eliminar carbono de la atmósfera para combatir el calentamiento global. «Básicamente queremos proteger y alimentar nuestro planeta», afirma Svore.