La carrera por construir ordenadores cuánticos útiles la ganará la empresa que primero encuentre la forma de corregir los errores de cálculo sin aumentar significativamente el número de cúbits físicos por cada cúbit lógico. En ese camino se ha situado por delante, de forma inesperada, Quantinuum, que ha afirmado que sus algoritmos superan cien veces a los de corrección de errores de Google Quantum AI.
Fuente de la imagen: Quantinuum
La tecnología de corrección de errores de Quantinuum, basada en el ordenador cuántico de 98 cúbits Helios presentado hace un año, ha alcanzado una precisión de cálculo del 99,9995 %, lo que equivale aproximadamente a cinco errores por millón de operaciones lógicas. Este resultado supera diez veces la propia marca de la compañía obtenida en septiembre y alrededor de cien veces el mejor resultado publicado hasta ahora para otros tipos de equipos cuánticos, en particular el sistema de Google Quantum AI con cúbits superconductores.
La plataforma Quantinuum Helios es un ordenador cuántico de 98 cúbits físicos que utiliza iones atrapados del isótopo bario-137 como portadores de información cuántica. Su arquitectura permite la interacción entre cualquiera de los cúbits del sistema, y sus medios de cálculo especializados permiten descifrar los resultados de las mediciones y corregir errores durante el funcionamiento.
En el nuevo experimento, los investigadores aplicaron el llamado código de color de corrección de errores. Este distribuye de forma especial la información cuántica entre los cúbits físicos, asignándoles convencionalmente distintos colores para facilitar su posterior comparación y la formación de cúbits lógicos más estables.
El equipo probó el código de color con distancias 3, 5 y 7. Este parámetro caracteriza el grado de protección del cúbit lógico frente a errores: cuanto mayor es, más errores de un tipo determinado se pueden detectar y corregir.
En cada paso a un nivel de distancia superior, la frecuencia de errores de la memoria cuántica se redujo de media 12 veces. En las operaciones lógicas de dos cúbits, la supresión de errores al pasar de la distancia 3 a la 5 fue de aproximadamente nueve veces. Es una confirmación experimental de que aumentar los recursos dedicados a la corrección de errores en este sistema eleva realmente la fiabilidad de la información cuántica. En otras palabras, complicar la plataforma de cálculo cuántico no aumentaba la frecuencia de errores, el principal problema a la hora de escalar este tipo de ordenadores.
La siguiente etapa, según los planes de Quantinuum, es la creación de un ordenador cuántico tolerante a fallos y universal, Apollo, cuyo lanzamiento está previsto para 2029. La compañía supone que, gracias a la arquitectura elegida, para alcanzar un nivel práctico de tolerancia a fallos podría hacer falta un número de cúbits físicos mucho menor que en los sistemas competidores. El experimento ha mostrado de forma clara que este planteamiento tiene todas las posibilidades de hacerse realidad. Otra cuestión es si se logrará llevar a la práctica en el futuro sistema Apollo, que contará con miles de cúbits físicos. Habrá que esperar para saber la respuesta.