Las computadoras cuánticas existen, pero su inestabilidad plantea un gran desafío para su usabilidad. Las altas tasas de error actualmente impiden que esta revolucionaria tecnología alcance su máximo potencial. Sin embargo, los avances científicos recientes sugieren que es posible que haya soluciones a nuestro alcance.
El desafío de los errores cuánticos
Las computadoras tradicionales también experimentan errores, pero las técnicas de redundancia bien establecidas los corrigen. La mecánica cuántica complica esto: la información no se puede duplicar, por lo que la corrección de errores se basa en la distribución de datos entre qubits entrelazados (el equivalente cuántico de los bits). Estos grupos de qubits se denominan qubits lógicos y optimizar su construcción es clave.
El problema central ha sido la gran cantidad de qubits físicos necesarios para crear un único qubit lógico confiable, lo que hace que las computadoras cuánticas sean costosas y difíciles de construir. Pero los avances están cambiando esto.
Nuevos enfoques para la reducción de errores
Investigadores de la Academia Cuántica Internacional de China demostraron recientemente que sólo dos qubits superconductores combinados con un resonador pueden crear un qubit más grande y estable que autocorrija los errores. Además, se pueden entrelazar tres de estos qubits para generar potencia computacional sin introducir nuevos errores.
Robert Schoelkopf, de la Universidad de Yale, señala: “Es un momento muy emocionante en la corrección de errores. Por primera vez, la teoría y la práctica realmente hacen contacto”. Su equipo también ha demostrado que las operaciones cuánticas básicas se pueden realizar con tasas de error extremadamente bajas, tan raras como un error entre un millón de operaciones.
Protección en capas y algoritmos optimizados
Incluso con estas mejoras, inevitablemente se escaparán algunos errores. Arian Vezvaee, de Quantum Elements, y sus colegas han probado un enfoque por capas: mantener los qubits activos con pulsos electromagnéticos previene la corrupción y mantiene el entrelazamiento estable.
La forma específica en que se combinan los qubits también importa. David Muñoz Ramo, de Quantinuum, descubrió que los cálculos de alta precisión (como determinar el estado de energía más bajo de una molécula de hidrógeno) requieren más que una corrección de errores básica. Los métodos básicos no son suficientes.
Lo que esto significa para el futuro
La corrección de errores cuánticos todavía está evolucionando. James Wootton de Moth Quantum dice: “Todavía estamos en una fase en la que los investigadores están aprendiendo cómo encajan todas las piezas de la corrección de errores”. A pesar de ello, las bases para una computación cuántica fiable están empezando a aparecer.
El futuro de la computación cuántica depende de la solución de este problema de error. La innovación constante está haciendo que ese futuro sea más plausible, aunque el funcionamiento totalmente libre de errores sigue siendo un objetivo lejano.
