A Microsoft e a Quantinuum relataram um grande avanço na correção quântica de erros. Ao combinar a tecnologia ion-trap da Quantinuum com a revolucionária abordagem de virtualização qubit da Microsoft, a cooperação foi capaz de concluir corretamente mais de 14.000 testes. Esta conquista é crucial porque permite a detecção e retificação de falhas em qubits lógicos, preservando a sua integridade.
Esta descoberta marca um afastamento do período quântico de escala intermediária barulhenta (NISQ), que era caracterizado por sistemas sensíveis a pequenas mudanças ambientais, resultando em imprevisibilidade e limitados a alguns milhares de qubits. O potencial da computação quântica é enorme, pois um qubit, ao contrário de um bit clássico, pode estar em vários estados ao mesmo tempo até ser medido.
Em seu artigo técnico, os cientistas explicam como usaram o processador de íons aprisionados H2 da Quantinuum para transformar 30 qubits físicos em quatro qubits lógicos fortes. Este método de codificação melhora a proteção contra erros por meio do emaranhamento, tornando mais fácil detectar e retificar erros em qubits físicos, deixando os qubits lógicos intactos.
A correção de erros tem sido um grande obstáculo para ir além do período NISQ. Melhorar a qualidade e reduzir o ruído dos qubits físicos é fundamental, porque sem uma correção de erros sofisticada, os sistemas quânticos continuarão a decoerir. Dennis Tom e Krysta Svore, da Microsoft, enfatizaram que melhorar a qualidade operacional dos qubits físicos, juntamente com uma arquitetura especializada, pode resultar em computadores quânticos poderosos e tolerantes a falhas, capazes de completar cálculos complicados.
A conquista demonstra um avanço substancial na redução da diferença entre as taxas de erro de qubits lógicos e físicos, com uma melhoria de até 800x em relação ao emprego exclusivamente de qubits físicos. A capacidade de reparar falhas ativamente sem destruir qubits lógicos é um marco significativo na correção quântica de erros, exibindo a baixa taxa de erros lógicos do sistema após inúmeras rodadas de extração de síndromes.
Espera-se que esta conquista estimule um maior desenvolvimento e aceitação de abordagens comparáveis de correção de erros na comunidade de computação quântica. Ilyas Khan, da Quantinuum, elogiou a contribuição da colaboração no avanço do ecossistema quântico, expressando entusiasmo pelo futuro das aplicações quânticas e pela transição para processadores quânticos escaláveis.