Los científicos de la Universidad de Yale han alcanzado un hito en sus esfuerzos por extender la durabilidad y confiabilidad de la información cuántica.
Por primera vez, los investigadores de Yale han cruzado el punto de equilibrio para preservar un poco de información cuántica durante más tiempo que la vida útil de sus partes constituyentes. Han creado un sistema novedoso para codificar, detectar errores, decodificar yerrores correctos en un bit cuántico, también conocido como "qubit". El desarrollo de un método tan robusto de corrección de errores cuánticos QEC ha sido uno de los mayores obstáculos restantes en la computación cuántica.
Los hallazgos se publicaron en línea el 20 de julio en la revista Naturaleza .
"Esta es la primera corrección de errores que realmente detecta y corrige errores naturales", dijo Robert Schoelkopf, profesor de física aplicada y física de Yale, director del Instituto Cuántico de Yale e investigador principal del estudio. "Essolo el comienzo de usar QEC para computación real. Ahora necesitamos combinar QEC con computaciones reales ".
La corrección de errores para bits de datos cuánticos es excepcionalmente difícil debido a la naturaleza del estado cuántico. A diferencia del estado "clásico" de cero o uno, el estado cuántico puede ser cero, uno o una superposición de cero yuno. Además, el estado cuántico es tan frágil que el acto de observarlo hará que un qubit vuelva a un estado clásico.
El coautor principal Andrei Petrenko, que es un estudiante graduado de Yale, agregó: "En nuestro experimento mostramos que podemos proteger una superposición real y el QEC no aprende si el qubit es cero o uno, pero puedetodavía compensar los errores "
El equipo lo logró, en parte, al encontrar una forma menos complicada de codificar y corregir la información. Los investigadores de Yale idearon una cavidad de microondas en la que crearon un número par de fotones en un estado cuántico que almacena el qubit. En lugar deperturbando los fotones midiéndolos, o incluso contándolos, los investigadores simplemente determinaron si había un número par o impar de fotones. El proceso se basó en un tipo de simetría, a través de una técnica que el equipo desarrolló previamente.
"Si se pierde un fotón, ahora habrá un número impar", dijo el coautor principal, Nissim Ofek, un asociado postdoctoral de Yale. "Podemos medir la paridad y así detectar eventos de error sin perturbar o aprender lo que codificóel valor del bit cuántico es en realidad "
La cavidad desarrollada por Yale es capaz de prolongar la vida de un bit cuántico más de tres veces más que los qubits superconductores típicos de la actualidad. Se basa en más de una década de desarrollo en la arquitectura de circuito QED.
Schoelkopf y sus frecuentes colaboradores de Yale, Michel Devoret y Steve Girvin, han realizado una serie de avances superconductores cuánticos en los últimos años, dirigidos a la creación de dispositivos electrónicos que son la versión cuántica del circuito integrado. Devoret, profesor de física de FW Beinecke de Yale, y Girvin, el profesor de física y física aplicada Eugene Higgins de Yale, son coautores de la Naturaleza papel
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Yale . Original escrito por Jim Shelton. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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