La posibilidad de controlar y corregir errores es crucial para el desarrollo de computadoras cuánticas robustas y fiables.
Un equipo internacional de investigadores ha logrado un avance significativo al desarrollar un método que permite a estos dispositivos cambiar entre distintos códigos de corrección de errores, superando así limitaciones previas.
Hasta ahora, la implementación de códigos de corrección en ordenadores cuánticos presentaba desafíos debido a la naturaleza intrínsecamente frágil de los estados cuánticos.
La dificultad reside en la imposibilidad de crear copias exactas de estos estados, lo que dificulta la detección y corrección de errores mediante métodos tradicionales.
Para abordar este problema, se han desarrollado códigos de corrección especializados que distribuyen la información cuántica entre varios bits cuánticos entrelazados, almacenándola de forma redundante.
Cada código tiene sus propias limitaciones en cuanto a las operaciones lógicas que puede implementar sin incurrir en errores.
Un teorema fundamental establece que ningún código de corrección puede implementar todas las operaciones de compuerta necesarias para cálculos libremente programables, explica Friederike Butt, doctoranda del grupo de investigación de Markus Müller.
Para superar esta barrera, el equipo dirigido por Müller ha desarrollado un innovador método que permite al ordenador cuántico cambiar de un código a otro de forma eficiente y sin introducir errores.
El ordenador puede cambiar al segundo código siempre que aparezca una compuerta lógica difícil de implementar en el primer código, detalla Butt.
Esta nueva estrategia ha sido implementada experimentalmente en un ordenador cuántico con trampa de iones, utilizando dos códigos de corrección diferentes.
Hemos logrado por primera vez crear un conjunto universal de puertas cuánticas en un ordenador cuántico con trampa de iones utilizando dos códigos de corrección de errores cuánticos combinados, afirma Ivan Pogorelov, estudiante de doctorado del grupo de investigación de Innsbruck.
Este avance representa un paso crucial hacia la creación de computadoras cuánticas más fiables y capaces de realizar cálculos complejos sin ser limitadas por la susceptibilidad a errores.
