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Computación cuántica sin errores

Computación cuántica sin errores

En los ordenadores modernos, los errores durante el procesamiento y el almacenamiento de la información se han convertido en una rareza gracias a la alta calidad de la fabricación. Sin embargo, para las aplicaciones críticas, en las que incluso un solo error puede tener efectos graves, se siguen utilizando mecanismos de corrección de errores basados en la redundancia de los datos procesados.

Los ordenadores cuánticos son intrínsecamente mucho más susceptibles a las perturbaciones y, por tanto, probablemente siempre requerirán mecanismos de corrección de errores, porque de lo contrario los errores se propagarán sin control en el sistema y se perderá información. Dado que las leyes físicas de la mecánica cuántica impiden copiar la información cuántica, la redundancia puede lograrse distribuyendo la información cuántica lógica en un estado entrelazado de varios sistemas físicos, por ejemplo, múltiples átomos individuales.

El equipo internacional de Thomas Monz, de la Universidad de Innsbruck en Austria, ha conseguido ahora por primera vez realizar un conjunto de operaciones computacionales en dos bits cuánticos lógicos que pueden utilizarse para posibilitar cualquier operación posible.

Para un ordenador cuántico que deba emplearse de manera práctica, se necesita un conjunto universal de puertas lógicas con las que se puedan programar todos los algoritmos, tal como explica Lukas Postler, del equipo de investigación y desarrollo.

Postler y sus colegas implementaron este conjunto de puertas universales en un ordenador cuántico de trampa de iones con 16 átomos atrapados. La información cuántica se almacenó en dos bits cuánticos lógicos, cada uno distribuido en siete átomos.

De este modo se ha logrado, por vez primera, hacer funcionar dos puertas lógicas en estos bits cuánticos tolerantes a fallos, un paso necesario para establecer un conjunto universal de puertas lógicas.

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