Un equipo internacional liderado por cient\u00edficos australianos ha creado por primera vez una imagen completa de c\u00f3mo se desarrollan los errores a lo largo del tiempo dentro de un ordenador cu\u00e1ntico, un avance que podr\u00eda ayudar a que las futuras m\u00e1quinas cu\u00e1nticas sean mucho m\u00e1s fiables.<\/p>\n
Christina Giarmatzi, investigadora de origen griego, que ahora trabaja en la Universidad de Macquarie, La lider del trabajo, publicado ea doctora , descubrieron que los diminutos errores que afectan a los ordenadores cu\u00e1nticos no aparecen de forma aleatoria. En lugar de eso, pueden persistir, evolucionar e incluso enlazarse entre distintos momentos en el tiempo.<\/p>\n
\u00abPodemos pensar que los ordenadores cu\u00e1nticos conservan una memoria de los errores, que puede ser cl\u00e1sica o cu\u00e1ntica dependiendo de la forma en que estos errores est\u00e9n conectados\u00bb, explica la doctora Giarmatzi.<\/p>\n
\u00abMuchos protocolos cu\u00e1nticos asumen que los ordenadores cu\u00e1nticos no tienen este tipo de memoria \u2014lo que se conoce como comportamiento markoviano\u2014, pero eso sencillamente no es cierto\u00bb.<\/p>\n
Este tipo de comportamiento es uno de los principales obst\u00e1culos para construir ordenadores cu\u00e1nticos pr\u00e1cticos y escalables.<\/p>\n
\u00abHemos sido capaces de reconstruir toda la evoluci\u00f3n de un proceso cu\u00e1ntico en m\u00faltiples instantes temporales, algo que no se hab\u00eda logrado hasta ahora\u00bb, se\u00f1ala Giarmatzi. \u00abEsto nos permite ver no solo cu\u00e1ndo aparece el ruido, sino c\u00f3mo se propaga a lo largo del tiempo\u00bb.<\/p>\n
El avance abre la puerta a m\u00e9todos m\u00e1s avanzados para modelizar, predecir y corregir errores en dispositivos cu\u00e1nticos, no solo en chips superconductores, sino tambi\u00e9n en sistemas como los iones atrapados y los c\u00fabits de esp\u00edn.<\/p>\n
\u00abHemos abierto una nueva ventana a la forma en que los sistemas cu\u00e1nticos se comportan a lo largo del tiempo cuando sus errores est\u00e1n correlacionados\u00bb, a\u00f1ade Giarmatzi. \u00abEso es esencial si queremos que los ordenadores cu\u00e1nticos sean realmente \u00fatiles y est\u00e9n libres de errores\u00bb.<\/p>\n
Para lograrlo, el equipo llev\u00f3 a cabo una serie de experimentos en procesadores cu\u00e1nticos superconductores de \u00faltima generaci\u00f3n, algunos en el laboratorio de la Universidad de Queensland y otros a trav\u00e9s de los ordenadores cu\u00e1nticos en la nube de IBM.<\/p>\n
Los intentos previos de cartografiar el comportamiento temporal de los sistemas cu\u00e1nticos se hab\u00edan topado con el mismo obst\u00e1culo: tras medir un sistema cu\u00e1ntico a mitad del experimento, los cient\u00edficos no pod\u00edan prepararlo libremente para el siguiente paso, porque esa preparaci\u00f3n depende de si el resultado de la medici\u00f3n fue 0 o 1.<\/p>\n
El nuevo m\u00e9todo resuelve este problema introduciendo un ingenioso giro: asumir que en el 50 % de los casos el resultado fue 1 y en el otro 50 %, 0. A continuaci\u00f3n, los investigadores utilizaron software para trabajar hacia atr\u00e1s con los datos y determinar en qu\u00e9 estado se encontraba el sistema.<\/p>\n
\u00abEl hardware pod\u00eda hacerlo\u00bb, explica el coautor del estudio, el doctor Fabio Costa, de Nordita en Estocolmo. \u00abLo que descubrimos fue c\u00f3mo preparar realmente el sistema tras una medici\u00f3n a mitad del circuito\u00bb.<\/p>\n
Los resultados muestran que incluso las mejores m\u00e1quinas cu\u00e1nticas actuales presentan patrones sutiles pero relevantes de ruido correlacionado en el tiempo, incluido ruido de naturaleza cu\u00e1ntica que procede de c\u00fabits cercanos en el mismo chip.<\/p>\n
Comprender estos patrones ayudar\u00e1 a los cient\u00edficos a dise\u00f1ar mejores herramientas de caracterizaci\u00f3n y correcci\u00f3n de errores, un paso crucial hacia la construcci\u00f3n de ordenadores cu\u00e1nticos fiables y tolerantes a fallos.<\/p>\n
\u00abEs muy gratificante cuando los modelos te\u00f3ricos pueden hacerse realidad en hardware real, y m\u00e1s a\u00fan cuando ayudan a mejorar ese propio hardware\u00bb, afirma Tyler Jones, que particip\u00f3 en el proyecto como doctorando en la Universidad de Queensland. \u00abLa caracterizaci\u00f3n robusta de las correlaciones temporales en sistemas cu\u00e1nticos es necesaria en el camino hacia la construcci\u00f3n de m\u00e1quinas cu\u00e1nticas potentes\u00bb.<\/p>\n
El equipo ha puesto a disposici\u00f3n p\u00fablica sus datos experimentales y su c\u00f3digo, y el estudio completo se ha publicado en la revista Quantum.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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