El ordenador cuántico Quantinuum, que utiliza los "bits cuánticos lógicos" de Microsoft, ejecuta 14,000 experimentos sin errores

5 de abril, 2024

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por Bob Yirka, Phys.org

Un equipo de ingenieros de computación de Quantinuum, fabricante de computadoras cuánticas, en colaboración con científicos de computación de Microsoft, ha encontrado una manera de reducir significativamente los errores cuando se realizan experimentos en una computadora cuántica. El grupo combinado ha publicado un documento describiendo su trabajo y resultados en el servidor de preimpresión arXiv.

Los científicos de computación han estado trabajando durante varios años para construir una computadora cuántica verdaderamente útil que pueda lograr la supremacía cuántica. La investigación ha avanzado mucho, la mayoría de la cual ha involucrado agregar más qubits.

Pero tal investigación ha sido frenada por un problema principal: las computadoras cuánticas cometen muchos errores. Para superar este problema, los investigadores han estado buscando formas de reducir la cantidad de errores o de corregir los que se cometen antes de que se produzcan los resultados.

Una de las empresas que está trabajando en reducir los errores es Microsoft, y su principal enfoque ha sido en diseñar y usar bits cuánticos lógicos a través de lo que describen como 'extracción de síndrome activo', donde se crean algunos qubits lógicos utilizando múltiples qubits físicos. El sistema en su conjunto es descrito por el equipo como un sistema de virtualización de qubit.

En este nuevo esfuerzo, Microsoft se unió a Quantinuum, una empresa en el negocio del hardware de la computadora cuántica. Quantinuum suministró la computadora H2 (basada en qubits de trampa de iones) y Microsoft agregó el software de qubit lógico. Juntos, utilizaron 30 qubits físicos para crear cuatro qubits lógicos.

El software diagnostica los errores y los corrige mientras se realizan los cálculos sin destruir los qubits lógicos a través de su técnica de extracción de síndrome activo. La técnica implica aprender detalles sobre los qubits con respecto al ruido, en lugar de medirlos.

Juntos, el equipo de investigación probó su enfoque al ejecutar 14,000 experimentos en el H2. Encontraron que completó todos ellos sin producir un solo error detectable. Las pruebas adicionales mostraron que el sistema tenía una tasa de error de 1 en 100,000, lo que es aproximadamente 800 veces mejor que el logro de la misma computadora cuántica sin los qubits lógicos de Microsoft.

Después de que se completaron las pruebas, Microsoft argumentó que el equipo había creado una computadora cuántica de Nivel 2, que es aquella que tiene una tasa de error razonablemente baja y puede escalarse.

Información del diario: arXiv

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