Computación cuántica con tolerancia a los fallos
Los últimos avances en física cuántica han puesto de relieve su impresionante potencial tecnológico. En el terreno de la computación cuántica se puede aprovechar la extraña lógica del universo cuántico para resolver problemas computacionales complejos con mayor eficacia que por cualquier otro método. No obstante, la creación de un ordenador cuántico sigue presentando dificultades, pues los diseñados hasta ahora son propensos al error. Por esta razón, el proyecto EDIQIP recibió financiación del Programa de Tecnologías de la Sociedad de la Información para abordar la cuestión de la influencia de los errores aleatorios por ruido cuántico y de las imperfecciones estáticas sobre las puertas cuánticas. Las puertas lógicas que funcionan con bits cuánticos, el equivalente cuántico a los bits de información clásicos, se ven afectadas fácilmente por sus interacciones con un entorno incontrolable. En la precisión de las computaciones cuánticas también influye la aparición de acoplamientos estáticos residuales entre bits cuánticos. Para proteger el procesamiento cuántico de información frente a tales influencias nocivas, en los últimos años se han desarrollado métodos potentes de corrección de errores. Éstos se han concentrado primordialmente en la descoherencia causada por acoplamientos parasitarios del procesador cuántico de información con su entorno. El método de corrección de errores desarrollado por los socios del proyecto EDIQIP es más general, en el sentido de que también puede corregir errores derivados del acoplamiento entre bits cuánticos. Se basa en la aplicación aleatoria y constante de operadores de Pauli a todos los bits cuánticos que se van a procesar. Los cambios aleatorios resultantes, sumados a los cambios compensatorios apropiados de las puertas lógicas cuánticas, ralentizan el deterioro rápido habitual de la fidelidad de las puertas. En consecuencia, este método denominado PAREC («Pauli Random Error Correction», corrección de errores aleatorios de Pauli) aumenta considerablemente la escala temporal máxima en la que se obtienen computaciones cuánticas. Por consiguiente, y en contraste con los métodos convencionales de corrección de errores basados en redundancias, el método PAREC no requiere qubits adicionales, dado que los disponibles se utilizan de forma óptima.
