Una regla general en el procesamiento de los datos es que los trastornos causan la distorsión o la supresión de la información durante el almacenamiento o transferencia de datos. Métodos para ordenadores convencionales se han desarrollado para que de forma automática detecten y corrigan errores: Los datos se procesan varias veces y si se producen errores, la opción correcta más probable es elegida. Puesto que los sistemas cuánticos son aún más sensibles a las perturbaciones ambientales que los sistemas clásicos, una computadora cuántica requiere un algoritmo mas eficiente para la corrección de errores. El grupo de investigación de Rainer Blatt, del Instituto de Física Experimental de la Universidad de Innsbruck y el Instituto de Óptica Cuántica e Información Cuántica de la Academia Austríaca de Ciencias (IQOQI) ha demostrado un algoritmo de forma experimental.
"La dificultad surge porque la información cuántica no se puede copiar", explica Schindler. "Esto significa que no podemos guardar la información en varias ocasiones y luego compararla". Por lo tanto, los físicos utilizan una de las peculiaridades de la física cuántica y usan el mecanismo de entrelazamiento cuántico para realizar la corrección de errores.
Rápida y eficaz corrección de errores
Los físicos de Innsbruck demostraron el mecanismo mediante el almacenamiento de tres iones de calcio en una trampa de iones. Los tres partículas se utilizan como bits cuánticos (qubits), donde un ion representa el qubit sistema y los otros dos iones qubits auxiliares. "En primer lugar, entrelazamos el qubit sistema con los otros qubits, que transfiere la información cuántica a las tres partículas", dice Philipp Schindler. "Entonces, un algoritmo cuántico determina si se produce un error y si es así, cuál. Posteriormente, el propio algoritmo corrige el error." Después de haber hecho la corrección, los qubits auxiliares se restablecen con un rayo láser. "Este último punto es el nuevo elemento en nuestro experimento, lo que permite repetitivas correcciones de errores", dice Rainer Blatt. "Hace algunos años, los colegas de América demostraron el funcionamiento general de la corrección de errores cuánticos. Nuestro nuevo mecanismo nos permite corregir errores repetida y eficientemente."
Líder en el campo
"Para que una computadora cuántica se haga realidad, necesitamos un procesador cuántico con muchos bits cuánticos", explica Schindler. "Además, necesitamos operaciones cuánticas que trabajen casi sin errores. El tercer elemento crucial es una corrección de errores eficiente". Durante muchos años el grupo Rainer Blatt de investigación, que es uno de los líderes mundiales en el campo, ha estado trabajando en la realización de una computadora cuántica. Hace tres años se presentó la primera puerta cuántica con la fidelidad de más del 99 por ciento. Ahora se han realizado otro elemento clave: la corrección repetitiva de errores.
Este trabajo de investigación es apoyado por el Fondo Científico de Austria (FMF), la Comisión Europea, el Consejo Europeo de la Investigación y la Federación de Industrias del Tyrol austriaco y se publica en la revista científica Science.
Fuente
"La dificultad surge porque la información cuántica no se puede copiar", explica Schindler. "Esto significa que no podemos guardar la información en varias ocasiones y luego compararla". Por lo tanto, los físicos utilizan una de las peculiaridades de la física cuántica y usan el mecanismo de entrelazamiento cuántico para realizar la corrección de errores.
Rápida y eficaz corrección de errores
Los físicos de Innsbruck demostraron el mecanismo mediante el almacenamiento de tres iones de calcio en una trampa de iones. Los tres partículas se utilizan como bits cuánticos (qubits), donde un ion representa el qubit sistema y los otros dos iones qubits auxiliares. "En primer lugar, entrelazamos el qubit sistema con los otros qubits, que transfiere la información cuántica a las tres partículas", dice Philipp Schindler. "Entonces, un algoritmo cuántico determina si se produce un error y si es así, cuál. Posteriormente, el propio algoritmo corrige el error." Después de haber hecho la corrección, los qubits auxiliares se restablecen con un rayo láser. "Este último punto es el nuevo elemento en nuestro experimento, lo que permite repetitivas correcciones de errores", dice Rainer Blatt. "Hace algunos años, los colegas de América demostraron el funcionamiento general de la corrección de errores cuánticos. Nuestro nuevo mecanismo nos permite corregir errores repetida y eficientemente."
Líder en el campo
"Para que una computadora cuántica se haga realidad, necesitamos un procesador cuántico con muchos bits cuánticos", explica Schindler. "Además, necesitamos operaciones cuánticas que trabajen casi sin errores. El tercer elemento crucial es una corrección de errores eficiente". Durante muchos años el grupo Rainer Blatt de investigación, que es uno de los líderes mundiales en el campo, ha estado trabajando en la realización de una computadora cuántica. Hace tres años se presentó la primera puerta cuántica con la fidelidad de más del 99 por ciento. Ahora se han realizado otro elemento clave: la corrección repetitiva de errores.
Este trabajo de investigación es apoyado por el Fondo Científico de Austria (FMF), la Comisión Europea, el Consejo Europeo de la Investigación y la Federación de Industrias del Tyrol austriaco y se publica en la revista científica Science.
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