Avance en las computadoras cuánticas: Google encuentra la corrección de errores
Avance en las computadoras cuánticas: Google encuentra la corrección de errores
Las computadoras cuánticas tienen el potencial de cambiar la forma en que resolvemos problemas. Pero primero tienen que volverse más resistentes a los errores. Los investigadores de Google ahora están progresando en la corrección de errores y muestran cómo se pueden reducir las posibilidades de errores.
Los desafíos de las computadoras cuánticas son diversos. Un problema central es la susceptibilidad a los errores de los bits cuánticos, que actúan como componentes fundamentales de esta tecnología. Los estudios actuales muestran que la probabilidad de errores en las operaciones aritméticas es entre 0.01 y 1 por ciento. Esto significa que con extensos cálculos que requieren cientos a miles de operaciones, se puede esperar un número significativo de errores. Por lo tanto, la corrección de errores efectivo es esencial para explotar las posibilidades completas de esta tecnología.
El avance en la corrección de errores
El laboratorio de inteligencia artificial cuántica de Google logró formar un bit cuántico lógico de varios bits cuánticos propensos a errores que produce menos errores que sus partes individuales. Esta metodología está bajo el concepto de redundancia, que también se usa en las computadoras convencionales para identificar y corregir errores.
El proceso tiene como objetivo distribuir información en varios bits cuánticos. Entre estos bits hay bits de medición que ayudan a garantizar la estabilidad de las condiciones sin cambiarlas. Esto conduce a una forma más robusta de la mordedura cuántica lógica, que es menos susceptible a los errores. Sin embargo, esta obra maestra técnica solo fue posible después de que los investigadores pudieran permanecer bajo un umbral de falla crítico. Esto se logró cuando pudieron reducir la tasa de error de un sistema 97 de bits cuánticos hasta el momento que solo produjo la mitad de los errores de un sistema 49 de bits cuánticos.
Expertos, como Frank Wilhelm-Mauch del Centro de Investigación de Jülich, ven los resultados de Google un alto nivel de relevancia e incluso en comparación con el progreso de 2019 cuando Google por primera vez demostró que las computadoras cuánticas pueden exceder las computadoras tradicionales en ciertas tareas.
Los obstáculos sobre la realidad de una computadora cuántica tolerante a falla
Aunque el progreso es prometedor, el desafío sigue siendo grande. Aunque Google ahora podría mostrar que los bits cuánticos lógicos se pueden estabilizar, este es solo el primer paso. El siguiente hito es llevar a cabo operaciones aritméticas básicas con estos bits cuánticos lógicos. El objetivo a largo plazo es permitir cálculos tolerantes a fallas con una variedad de estos bits cuánticos lógicos.
Además de los desafíos técnicos, los investigadores enfrentan un enorme esfuerzo de recursos. Se estima que serían necesarios alrededor de 1457 bits cuánticos físicos para lograr una tasa de error en el bit cuántico lógico de 1 a 1,000,000. Dichas cuotas de error al menos permitirían resolver problemas más fáciles, pero para desafíos complementarios, como el descifrado de métodos de cifrado modernos, se requieren miles de bits cuánticos lógicos.Los científicos están de acuerdo en que mejorar las cuotas de error de los bits cuánticos individuales es la clave para el progreso. Además, otros algoritmos más eficientes están disponibles para la corrección de errores cuánticos, lo que posiblemente podría conducir a una reducción en los bits cuánticos requeridos. Esto abre formas prometedoras para el desarrollo de computadoras cuánticas más potentes.
En conclusión, queda por ver que Google y otros investigadores ya han sentado una base significativa. Las aplicaciones realistas de dicha computadora aún están en la distancia, pero los desarrollos recientes aclaran la perspectiva. Queda por ver cuán efectivamente se pueden implementar estos métodos correctivos en la práctica.