Los investigadores de Google Quantum AI afirman haber alcanzado otro hito clave en el desarrollo de computadoras cuánticas. De hecho, han logrado reducir la tasa de error a la que está sujeta esta tecnologíay detalló su experiencia en la revisión Naturaleza.
Las computadoras cuánticas son propensas a errores
La computación cuántica es una tecnología con un potencial inmenso, que es incluso difícil de imaginar hoy en día, porque las máquinas cuánticas son capaces de realizar cálculos casi irresolubles para las computadoras clásicas en tan solo unos segundos. Sin embargo, todavía existe muchas barreras para poder explotarlo al máximo. Uno de ellos, y probablemente el más importante, es el hecho de que Las computadoras cuánticas son propensas a erroresy esto se explica por su naturaleza.
A diferencia de las computadoras convencionales que procesan bits, las máquinas cuánticas trabajan con qubits, que pueden existir en varios estados simultáneamente, ser 0 y 1 al mismo tiempo. Esta propiedad significa que una computadora cuántica puede procesar simultáneamente una enorme cantidad de resultados potenciales, pero se ven afectados por un problema llamado decoherencia cuántica.
En pocas palabras, los qubits pierden su información cuando dejan su estado cuántico y entran en contacto con el mundo exterior. Esto conduce a altas tasas de error. Resolver este problema es fundamental. para que las computadoras cuánticas puedan resolver cálculos que están fuera del alcance de las máquinas clásicas.
Los científicos han desarrollado técnicas de corrección de errores cuánticos, en particular la creación de qubits lógicos: un conjunto de qubits físicos que permite corregir errores debidos a la decoherencia cuántica, pero con resultados que no son lo suficientemente significativos. Con esto en mente, Google realizó un experimento que ahora le permite afirmar que es » posible reducir los errores aumentando el número de qubits “Escribe Sundar Pichai, el CEO de la firma Mountain View, en una entrada de blog.
A pesar de la importancia de esta experiencia, Google se mantiene cauteloso
Los investigadores produjeron así dos versiones de un procedimiento de corrección de errores cuánticos. El primero, utilizando 17 qubits, pudo corregir un error a la vez. Una versión más grande usaba 49 qubits y podía recuperarse de dos errores simultáneos; Los científicos de Google luego observaron una reducción del 4% en la tasa de error.. Sundar Pichai detalla el procedimiento:
» La corrección de errores cuánticos protege la información al codificarla en múltiples qubits físicos para formar un «qubit lógico». Se considera la única forma de producir una computadora cuántica a gran escala con tasas de error lo suficientemente bajas como para realizar cálculos útiles. En lugar de calcular sobre los qubits individuales, calcularemos sobre qubits lógicos. Al codificar más qubits físicos en nuestro procesador cuántico en un solo qubit lógico, esperamos reducir las tasas de error para habilitar algoritmos cuánticos útiles. «.
Google dice que es la primera vez que un sistema experimental que utiliza código de corrección de errores puede detectar y corregir errores sin afectar la información. A pesar de este importante avance, los científicos se muestran precavido ». Según ellos, todavía existe la posibilidad de que su técnica de corrección de errores no funcione cuando se aplique a sistemas cuánticos mucho más grandes, como será el caso en el futuro.
Como recordatorio, Google afirmó en 2019 haber alcanzado la supremacía cuántica, es decir, el momento en que una computadora cuántica es capaz de realizar cálculos imposibles de realizar para una computadora convencional. Sin embargo, su trabajo fue cuestionado por IBM, mientras se desarrollaban nuevas técnicas de programación para aumentar el rendimiento de las computadoras tradicionales, posponiendo el momento en que los fabricantes de máquinas cuánticas pudieran afirmar haber alcanzado la supremacía.