Quantum Art, desarrollador de ordenadores cuánticos tolerantes a fallos de pila completa basados en iones atrapados, anunció resultados de investigación que verifican que su arquitectura de puertas multi-qubit avanza hacia la computación cuántica tolerante a fallos escalable. Los hallazgos, publicados en un artículo titulado "Trapped-Ion Multi qubit Gates are Compatible with Scalable Quantum Error Correction", demuestran que las puertas multi-qubit son totalmente compatibles con la corrección de errores cuánticos y pueden respaldar un camino escalable hacia qubits lógicos.
La investigación validó un umbral práctico de tolerancia a fallos para códigos escalables bajo condiciones realistas de ruido de puertas multi-qubit. Usando códigos de superficie como ejemplo, los resultados mostraron un comportamiento de umbral finito al nivel del 1%, adecuado para computación cuántica tolerante a fallos escalable. Es importante destacar que los resultados de la simulación indicaron que la corrección de errores lógicos continúa mejorando a medida que el sistema escala, un punto de referencia clave para evaluar si una arquitectura cuántica puede soportar finalmente operaciones tolerantes a fallos.
El Dr. Amit Ben-Kish, director de tecnología y cofundador de Quantum Art, declaró: "El resultado más importante es que las puertas multi-qubit, candidatas favorables para esquemas de computación cuántica a gran escala, también son completamente compatibles y ventajosas para códigos tolerantes a fallos". Añadió que el análisis muestra que los errores permanecen locales y controlados, existiendo un umbral práctico, lo que sitúa firmemente a las puertas multi-qubit en el régimen tolerante a fallos.
La arquitectura de puertas multi-qubit de Quantum Art ofrece ventajas significativas en eficiencia computacional, compresión de circuitos, escalabilidad del sistema y huella general de hardware. Los hallazgos muestran que, si bien las puertas multi-qubit con conectividad completa permiten la compresión de la profundidad del circuito y reducen la sobrecarga computacional en órdenes de magnitud, la propagación de errores sigue siendo pequeña, controlada y limitada por el mapeo de conectividad de la puerta. Las fuentes de ruido dominantes pueden describirse en gran medida como canales de error efectivos de uno y dos qubits alineados con el mapeo de conectividad multi-qubit de la puerta, mientras que la propagación de errores no deseada de largo alcance sigue siendo significativamente más débil.
Este hito valida la hoja de ruta de Quantum Art hacia sistemas tolerantes a fallos a gran escala, incluida su plataforma planeada Perspective, un ordenador cuántico multinúcleo de 1,000 qubits diseñado para soportar aplicaciones cuánticas comercialmente relevantes con decenas a cientos de qubits lógicos, así como la próxima serie Landscape que soportará miles de qubits lógicos. Los resultados proporcionan un puente importante entre la física a nivel de dispositivo y el rendimiento de corrección de errores cuánticos.
El artículo, escrito por O. Grossman, Y. Kadish, S. Gazit, A. Ben-Kish, R. Ozeri y Y. Shapira, está disponible aquí. Para más información sobre Quantum Art, visite su sitio web en https://www.quantum-art.tech/.
