Google reclama un avance en la corrección de errores cuánticos

Google ha afirmado un avance en la computación cuántica relacionado con el endiabladamente difícil problema de la corrección de errores cuánticos.

En una publicación de blog de Google y el CEO de Alphabet, Sundar Pichai, dijo que los investigadores de IA cuántica de la compañía han "demostrado experimentalmente" que al aumentar la cantidad de qubits, la unidad básica de información cuántica, es posible reducir los errores.

“Nuestro avance representa un cambio significativo en la forma en que operamos las computadoras cuánticas”, afirmó Pichai. “En lugar de trabajar en los qubits físicos de nuestro procesador cuántico uno por uno, estamos tratando un grupo de ellos como un qubit lógico. Como resultado, un qubit lógico que hicimos a partir de 49 qubits físicos pudo superar a uno que hicimos a partir de 17 qubits”.

Agregó que la investigación ha sido publicado en un periódico, "Supresión de errores cuánticos mediante el escalado de un Qubit lógico de código de superficie", en la revista científica Nature.

Pichai dijo que este es un hito importante porque la manipulación orquestada de qubits ("agoritmos cuánticos") por parte de las computadoras cuánticas es una operación altamente sensible, tan sensible "que incluso la luz dispersa puede causar errores de cálculo". Es un desafío que aumenta a medida que aumentan las computadoras cuánticas y la cantidad de qubits. “Esto tiene consecuencias significativas, ya que los mejores algoritmos cuánticos que conocemos para ejecutar aplicaciones útiles requieren que las tasas de error de nuestros qubits sean mucho más bajas que las que tenemos hoy”, dijo.

Sundar Pichai — Google / Alfabeto

Cerrar esta brecha, dijo Pichai, requerirá la corrección de errores cuánticos, protegiendo la información codificándola en múltiples qubits físicos para formar un "qubit lógico". Esto, dijo, “se cree que es la única forma de producir una computadora cuántica a gran escala con tasas de error lo suficientemente bajas como para realizar cálculos útiles.

“En lugar de calcular sobre los qubits individuales, calcularemos sobre qubits lógicos”, dijo. "Al codificar un mayor número de qubits físicos en nuestro procesador cuántico en un qubit lógico, esperamos reducir las tasas de error para habilitar algoritmos cuánticos útiles".

“Es la primera vez que alguien logra este hito experimental de escalar un qubit lógico”, dijo Pichai.

Se ofrecen detalles adicionales en otra entrada de blog de Hartmut Neven, vicepresidente de ingeniería de Google, y Julian Kelly, director de hardware cuántico.

La corrección de errores plantea una de las mayores barreras para el desarrollo de computadoras cuánticas maduras y estables capaces de manejar cargas de trabajo más allá del alcance de los sistemas HPC clásicos. Esto se afirmó en un artículo famoso en los círculos cuánticos. publicado por IEEE Spectrum en 2018, “El caso contra la computación cuántica”, por Mikhail Dyakhonov, profesor de física en el Laboratoire Charles Coulomb, Université Montpellier en Francia.

Declaró que la corrección de errores cuánticos es una imposibilidad práctica porque "se estima que la cantidad de qubits necesarios para una computadora cuántica útil... está entre 1,000 y 100,000 XNUMX", lo que significa que un sistema cuántico "necesita procesar un conjunto de parámetros continuos que es mayor que el número de partículas subatómicas en el universo observable”.

Pichai afirmó que los futuros avances cuánticos “requerirán que alcancemos aún más hitos técnicos para escalar a miles de qubits lógicos con bajas tasas de error. Hay un largo camino por recorrer: será necesario mejorar varios componentes de nuestra tecnología, desde la criogenia hasta la electrónica de control y el diseño y los materiales de nuestros qubits. Con tales desarrollos, las computadoras cuánticas a gran escala se verán más claramente”.

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• Fuente: https://insidehpc.com/2023/02/google-claims-quantum-error-correction-advance/