IBM e Universidade de Chicago demonstram vantagem quântica verificada com qubits lógicos corrigidos de erros

A IBM e pesquisadores da Universidade de Chicago anunciaram em 30 de julho o que descrevem como uma demonstração de vantagem quântica genuína: um cálculo que foi além do alcance prático dos melhores métodos de simulação clássica, ao mesmo tempo em que forneceu confiança verificável de que o resultado estava correto. A conquista, detalhada em um artigo intitulado 'Sampling hard circuits with verifiably high fidelity', aborda um problema que atormentou afirmações anteriores de vantagem quântica: provar que um resultado é preciso quando nenhum computador clássico pode verificá-lo simplesmente refazendo o cálculo.

A equipe usou um novo método de correção de erros para codificar 70 qubits lógicos, protegendo-os do ruído que normalmente corrompe os cálculos quânticos, e os usou para executar 2.415 operações lógicas de dois qubits e 468 'portas T' lógicas, ambos parâmetros para medir a complexidade de um circuito quântico. O cálculo completo terminou em aproximadamente 15 minutos, um tempo de execução que, segundo os pesquisadores, exigiria uma quantidade inviável de tempo usando os principais métodos de computação clássica. Notavelmente, a taxa de erro lógico alcançada foi cerca de dez vezes menor que a taxa de erro física subjacente, mostrando que o próprio esquema de correção de erros estava funcionando como pretendido mesmo em grande escala.

O resultado está sendo descrito como uma das maiores demonstrações de correção de erros já realizadas e um passo em direção a computadores quânticos que podem ser confiáveis para problemas além do alcance de supercomputadores comuns, em vez de meramente mais rápidos em tarefas de nicho difíceis de verificar. Os pesquisadores dizem que o método de verificação desenvolvido junto com o próprio cálculo, não apenas a escala bruta de qubits usados, é o que distingue esse resultado de afirmações anteriores de vantagem quântica que enfrentaram ceticismo sobre se seus resultados podiam ser confirmados de forma independente.