La computadora cuántica H1 de Quantinuum ejecuta con éxito un algoritmo totalmente tolerante a fallos con tres qubits codificados lógicamente.
Un equipo multidisciplinario de Quantinuum, QuTech (Universidad Tecnológica de Delft) y la Universidad de Stuttgart utilizaron la computadora cuántica H1 para demostrar un avance notable en las operaciones tolerantes a fallos.
CAMBRIDGE, Inglaterra y BROOMFIELD, Colorado, 28 de septiembre de 2023 /PRNewswire/ -- Las computadoras cuánticas tolerantes a fallos que ofrecen nuevas soluciones radicales a algunos de los problemas más apremiantes del mundo de la medicina, las finanzas y el medio ambiente, además de facilitar un uso verdaderamente extendido de la IA, están impulsando el interés mundial en las tecnologías cuánticas. Sin embargo, las diversas agendas que se han establecido para lograr este paradigma requieren grandes avances e innovaciones para seguir siendo alcanzables, y ninguno es más apremiante que el paso de los qubits simplemente físicos a los que son tolerantes a fallos.
En uno de los primeros pasos significativos a lo largo de este proceso, científicos de Quantinuum, la empresa de computación cuántica integrada más grande del mundo, junto con colaboradores, han demostrado el primer método tolerante a fallos utilizando tres qubits codificados lógicamente en la computadora cuántica H1 de Quantinuum, respaldada por Honeywell, para realizar un procedimiento matemático.
Se espera que los métodos de computación cuántica tolerantes a fallos abran el camino para soluciones prácticas a problemas del mundo real en ámbitos como la simulación molecular, la inteligencia artificial, la optimización y la ciberseguridad. Tras una sucesión de avances importantes en los últimos años en hardware, software y corrección de errores, los resultados de hoy anunciados por Quantinuum en un nuevo documento sobre el arXiv, "El agregado de un bit tolerante a fallos con el código de color interesante más pequeño" son un avance natural y reflejan el creciente ritmo de progreso.
Muchas empresas y grupos de investigación se enfocan en lograr tolerancia a fallos al manejar el ruido que surge naturalmente cuando una computadora cuántica realiza sus operaciones. Quantinuum es un pionero comprobado que ha logrado primicias, como demostrar puertas entrelazadas entre dos qubits lógicos de una manera completamente tolerante a fallos, utilizando corrección de errores en tiempo real, y simular la molécula de hidrógeno con dos qubits codificados lógicamente.
Al realizar un agregado de un bit utilizando el circuito tolerante a fallos más conocido, el equipo logró una tasa de error de casi un orden de magnitud menor, a ~1.1 x 10-3 en comparación con ~9.5 x 10-3 para el circuito no codificado. La supresión de errores observada fue posible por las tasas de error físico de la arquitectura de dispositivos acoplados con carga cuántica (QCCD) utilizada en las computadoras cuánticas de la serie H de Quantinuum, que son más bajas que en cualquier otro sistema conocido hasta la fecha. Estas tasas de error se encuentran dentro del rango en el que se hacen factibles los algoritmos tolerantes a fallos.
Ilyas Khan, director de productos y fundador de Quantinuum, expresó: "Además de seguir ofreciéndole al ecosistema cuántico evidencia de lo que es posible en estos primeros días de la computación cuántica, la demostración actual es significativa por su ingenio. La arquitectura de trampas de iones de nuestra serie H ofrece las tasas de error físico más bajas y la flexibilidad derivada del transporte de qubits, lo que permite a los usuarios de nuestro hardware implementar una selección mucho más amplia de códigos de corrección de errores, y eso es lo que hizo posible esto. Esté atento a otros avances computacionales importantes en el próximo período mientras vinculamos la calidad de nuestro hardware con tareas que sean significativas en el mundo real".
Las puertas lógicas Clifford de bajos costos generales, en combinación con la puerta transversal CCZ del código de color tridimensional, permitieron al equipo reducir el número de puertas de dos qubits y las medidas necesarias para agregar un bit, de más de 1000 a 36.
Ben Criger, científico senior de investigación de Quantinuum e investigador principal del informe, sostuvo: "La puerta CCZ, que hemos demostrado aquí, es un ingrediente clave en el algoritmo de Shor, los métodos cuánticos de Monte Carlo, el análisis de datos topológicos y una serie de otros algoritmos cuánticos. Este resultado demuestra que el hardware real ahora es capaz de ejecutar todos los elementos esenciales de la computación cuántica tolerante a fallos: preparación del estado, puertas Clifford, puertas no Clifford y medición lógica, juntos".
Acerca de Quantinuum
Quantinuum es la empresa de computación cuántica integrada e independiente más grande del mundo, conformada por la combinación del hardware líder a nivel mundial de Honeywell Quantum Solutions y el middleware y las aplicaciones líderes en su clase de Cambridge Quantum. Quantinuum, liderada por la ciencia e impulsada por la empresa, acelera la computación cuántica y el desarrollo de aplicaciones en química, ciberseguridad, finanzas y optimización. Su enfoque es crear soluciones cuánticas escalables y comerciales para resolver los problemas más apremiantes del mundo en campos como la energía, la logística, el cambio climático y la salud. La compañía emplea a más de 480 personas, incluidos más de 350 científicos e ingenieros, en ocho sedes físicas distribuidas en Estados Unidos, Europa y Japón. Para obtener más información, visite http://www.quantinuum.com.
La marca registrada Honeywell se utiliza bajo licencia de Honeywell International Inc. Honeywell no ofrece declaraciones ni garantías con respecto a este servicio.
Fotografía: https://mma.prnewswire.com/media/2223685/Quantinuum_H2.jpg
FUENTE Quantinuum
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