Investigadores de la Escuela Pritzker de Ingeniería Molecular (PME) de la Universidad de Chicago han desarrollado un nuevo método para monitorear constantemente el ruido alrededor de un sistema cuántico y ajustar los cubits, en tiempo real, para minimizar el error.
El enfoque se basa en cubits espectadores: un conjunto de cubits integrados en la computadora con el único propósito de medir el ruido exterior en lugar de almacenar datos. La información recopilada por dichos qubits espectadores se puede usar para cancelar el ruido en cubits de procesamiento de datos vitales.
El desafío actual de las computadoras cuánticas es minimizar el ruido y el error que este produce. Esto se debe a que los qubits cambian fácilmente en respuesta a su entorno, por elementos como la presión, la temperatura, etc. Esto puede alterar la información almacenada en su interior y es capaz de dar lugar a altas tasas de error. Además, si un científico mide un cubit, para tratar de medir el ruido al que ha estado expuesto, el estado del cubit colapsa y pierde sus datos.
La pérdida de datos suele ser lo peor que le puede pasar a un sistema de procesamiento y, además, es muy desalentador para el científico.
En relación a este problema, los físicos teóricos habían propuesto previamente una solución utilizando cubits espectadores, esto es, un conjunto de cubits que no almacenan los datos pero que podrían integrarse en una computadora cuántica. Los cubits espectadores seguirían los cambios en el entorno, actuando como, por ejemplo, el micrófono contenido dentro de los auriculares que cancelan el ruido. Un micrófono, por supuesto, detecta solo ondas de sonido, mientras que los cubits espectadores propuestos responderían a cualquier perturbación ambiental capaz de alterar los cubits.
"Con este enfoque, podemos mejorar de manera muy sólida la calidad de los cubits de datos", dijo Hannes Bernien, quien dirigió la investigación. "Veo que esto es muy importante en el contexto de la computación cuántica y la simulación cuántica", afirmó el científico.
Este enfoque ha sido descrito en el artículo publicado en la revista Science, “Mid-circuit correction of correlated phase errors using an array of spectator qubits”.