IBM y la Universidad de Chicago demuestran una ventaja cuántica verificada con qubits lógicos corregidos de errores

IBM e investigadores de la Universidad de Chicago anunciaron el 30 de julio lo que describen como una demostración de ventaja cuántica genuina: un cálculo que se ejecutó más allá del alcance práctico de los mejores métodos de simulación clásica, a la vez que ofrecía confianza verificable de que el resultado era correcto. El logro, detallado en un artículo titulado 'Sampling hard circuits with verifiably high fidelity', aborda un problema que ha perseguido a afirmaciones anteriores de ventaja cuántica: demostrar que un resultado es preciso cuando ningún ordenador clásico puede comprobarlo simplemente repitiendo el cálculo.

El equipo utilizó un nuevo método de corrección de errores para codificar 70 qubits lógicos, protegiéndolos del ruido que normalmente corrompe los cálculos cuánticos, y los usó para ejecutar 2.415 operaciones lógicas de dos qubits y 468 'puertas T' lógicas, ambos parámetros de referencia de la complejidad de un circuito cuántico. El cálculo completo finalizó en aproximadamente 15 minutos, un tiempo de ejecución que, según los investigadores, requeriría una cantidad inviable de tiempo con los principales métodos de computación clásica. Cabe destacar que la tasa de error lógico alcanzada fue aproximadamente diez veces menor que la tasa de error físico subyacente, lo que demuestra que el esquema de corrección de errores funcionaba según lo previsto incluso a gran escala.

El resultado se describe como una de las mayores demostraciones de corrección de errores realizadas hasta la fecha y un paso hacia ordenadores cuánticos en los que se pueda confiar para problemas que superan el alcance de las supercomputadoras ordinarias, en lugar de ser simplemente más rápidos en tareas de nicho difíciles de verificar. Los investigadores afirman que el método de verificación desarrollado junto con el propio cálculo, y no solo la escala bruta de qubits utilizados, es lo que distingue a este resultado de anteriores afirmaciones de ventaja cuántica que enfrentaron escepticismo sobre si sus resultados podían confirmarse de forma independiente.