Construir una computadora cuántica universal es una tarea desafiante debido a la fragilidad de los bits cuánticos, o qubits para abreviar. Para abordar este problema, se han desarrollado varios tipos de corrección de errores. Los métodos convencionales lo hacen mediante técnicas de corrección activa., investigadores dirigidos por el profesor David DiVincenzo de Forschungszentrum Jülich y RWTH Aachen University, junto con socios de la Universidad de Basilea y QuTech Delft, han propuesto ahora un diseño para un circuito con corrección pasiva de errores. Dicho circuito ya estaría inherentemente protegido contra fallas.y podría acelerar significativamente la construcción de una computadora cuántica con una gran cantidad de qubits.
Para codificar información cuántica de manera confiable, generalmente, varios qubits imperfectos se combinan para formar un llamado qubit lógico. Los códigos de corrección de errores cuánticos, o códigos QEC para abreviar, permiten detectar errores y posteriormente corregirellos, para que la información cuántica se conserve durante un período de tiempo más largo.
En principio, las técnicas funcionan de manera similar a la cancelación activa de ruido en auriculares: en un primer paso, se detecta cualquier falla. Luego, se realiza una operación correctiva para eliminar el error y restaurar la información a su forma pura original.
Sin embargo, la aplicación de dicha corrección activa de errores en una computadora cuántica es muy compleja y viene con un uso extensivo de hardware. Por lo general, se requieren componentes electrónicos complejos de corrección de errores para cada qubit, lo que dificulta la construcción de circuitos con muchos qubits,según sea necesario para construir una computadora cuántica universal.
El diseño propuesto para un circuito superconductor, por otro lado, tiene una especie de corrección de errores incorporada. El circuito está diseñado de tal manera que ya está inherentemente protegido contra el ruido ambiental mientras aún es controlable. El concepto por lo tanto pasa por altola necesidad de estabilización activa de una manera altamente eficiente en hardware y, por lo tanto, sería un candidato prometedor para un futuro procesador cuántico a gran escala que tenga una gran cantidad de qubits.
"Al implementar un girador, un dispositivo de dos puertos que acopla la corriente en un puerto al voltaje en el otro, entre dos dispositivos superconductores las llamadas uniones Josephson, podríamos renunciar a la demanda de detección activa de errores y estabilización: cuando se enfríaabajo, el qubit está inherentemente protegido contra tipos comunes de ruido ", dijo Martin Rymarz, estudiante de doctorado en el grupo de David DiVincenzo y primer autor del artículo, publicado en Revisión física X.
"Espero que nuestro trabajo inspire esfuerzos en el laboratorio; reconozco que esto, como muchas de nuestras propuestas, puede estar un poco adelantado a su tiempo", dijo David DiVincenzo, director fundador del JARA-Institute for Quantum Informationen la Universidad RWTH Aachen y Director del Instituto de Nanoelectrónica Teórica PGI-2 en Forschungszentrum Jülich. "Sin embargo, dada la experiencia profesional disponible, reconocemos la posibilidad de probar nuestra propuesta en el laboratorio en un futuro próximo".
David DiVincenzo es considerado un pionero en el desarrollo de computadoras cuánticas. Entre otras cosas, su nombre está asociado con los criterios que debe cumplir una computadora cuántica, los llamados "criterios DiVincenzo".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Forschungszentrum Juelich . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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